麻省理工学院的机器人可以飞跃,疾驰在崎岖的地形,爬楼梯散落着碎片,并迅速恢复平衡,突然拽或推——同时本质上是盲目的,可以用于探索灾区
机械工程

麻省理工学院的猎豹3机器人可以飞跃,疾驰在崎岖的地形,爬楼梯散落着碎片,并迅速恢复平衡,突然拽或推,同时本质上是盲目的。

不依赖于相机或任何外部环境传感器


90磅(约40公斤)机械野兽-大小的一个成年拉布拉多是故意设计这一切不依赖相机或任何外部环境传感器。相反,它机敏地“感觉”通过它周围的工程师描述为“盲目的运动”,就像让一个人的方式在一个漆黑的房间。

”有很多意想不到的行为机器人应该能够处理没有过多依赖视觉,”机器人的设计师说,Sangbae金,麻省理工学院的机械工程的副教授。

”愿景可以吵,有点不准确,有时不可用,如果你过于依赖视觉,你的机器人必须非常准确的位置,最终将是缓慢的。所以我们希望机器人更加依赖触觉信息。通过这种方式,它可以处理意想不到的障碍而快速移动。””

研究人员将机器人的vision-free功能智能机器人国际会议,10月在马德里。除了盲目的运动,团队将展示机器人的硬件改善,包括扩大范围的运动相比,其前身猎豹2,让机器人向前和向后延伸,从一边到另一边,就像一只猫爪摩拳擦掌。

执行任务太危险或人类无法接受的


在未来的几年里,金正日设想机器人执行任务,否则太危险或人类无法承担。

”猎豹3设计做的任务,如电厂检查,其中包括各种地形条件包括楼梯、限制,和障碍在地面上,”Kim说。”我认为有无数次,我们(将)想把机器人代替人类去做简单的任务。危险的,脏,和困难的工作可以更安全的通过远程控制机器人。””

做出承诺


猎豹3可以通过非结构化盲目使其爬楼梯和地形,并能迅速恢复其资产面对意想不到的力量,由于金的团队开发的两个新算法:接触检测算法,模型预测控制算法。

接触检测算法有助于机器人确定最佳时间对于一个给定的腿从空气中摆动转换到踩在地上。例如,如果该机器人光枝和硬措施,沉重的石头,如何反应,是否继续执行步骤,或者拉回,摆动腿——可以使或打破其资产。

”当涉及到切换从空中到地面,切换是非常好,”Kim说。”这个算法是什么,当安全时间提交我的脚步吗?’””

接触检测算法帮助机器人确定过渡的最佳时间之间的一条腿摆动和步骤,通过为每个腿不断地计算三种可能性:一条腿与地面接触的概率,力的概率生成腿击中地面后,和腿会在中间摇摆的概率。

算法基于陀螺仪和加速度计的数据计算概率


该算法基于陀螺仪的数据计算概率,加速度计,和关节位置的腿,哪个记录腿的角度和高度对地面。

如果,例如,机器人出人意料的步骤在木块上,它的身体会突然倾斜,移动机器人的角度和高度。这些数据将立即给计算每条腿的三个概率,算法将结合估计每条腿是否应该致力于压低在地面上,或抬起,摇摆以保持平衡,而机器人几乎是盲目的。

”如果人类闭上我们的眼睛,让一步,我们有一个心理模型的地面,并且可以准备它。但我们也依赖于接触地面的感觉,”Kim说。”我们是做同样的事情通过结合多个来源的信息来确定过渡时间。””

研究人员测试了算法在实验与猎豹3实验室的跑步机上快步和爬楼梯。两个表面到处都是随机的对象木积木和卷胶带等。

”它不知道每一步的高度,在楼梯上,不知道有障碍,但它只是犁通过没有失去平衡,”Kim说。”如果没有算法,机器人很不稳定,容易下跌。””

未来的力量


机器人的盲目运动也是部分原因是模型预测控制算法,预测给定腿应该运用多大的力一旦承诺迈出的一步。

”接触检测算法都会告诉你,这是时间应用地面部队”,”Kim说。”但是一旦你在地面上,现在需要计算应用什么样的力量所以你可以移动身体以正确的方式。””

模型预测控制算法计算乘法机器人的身体和腿的姿势半秒钟到未来,如果某个力是适用于任何给定的腿与地面接触。

”说某人踢机器人,”Kim说。”当脚已经在地面上,算法决定,“我该如何指定脚上的力量?因为我有一个不受欢迎的速度在左边,所以我想施加一个力相反的方向杀了那个速度。如果我申请100牛顿在相反的方向,半秒之后会发生什么事?””

使每条腿这些计算每秒20倍


算法的目的是让这些计算每条腿每50毫秒,或每秒20倍。在实验中,研究人员介绍了意想不到的力量,又踢又将机器人在跑步机上跑,并迅速的爬上一个楼梯obstacle-laden皮带。

他们发现,模型预测算法使机器人快速制造counter-forces恢复平衡和继续前进,没有引爆太远了相反的方向。

”由于预测控制,可以应用正确的部队在地面上,结合这种接触过渡算法,使每个联系人非常快速和安全,”Kim说。

团队已经添加相机给它机器人视觉反馈的环境。这将有助于在映射的一般环境中,并将给机器人一个视觉提醒等更大的障碍门和墙壁。但是现在,团队正致力于进一步提高机器人的运动。

”我们想要一个很好的控制器没有愿景,”Kim说。”当我们增加视野,即使它可能会给你错误的信息,腿应该能够处理(障碍)。因为如果它步骤摄像头看不到的东西吗?它会做什么?这就是盲目的运动可以帮助。我们不想信任我们的愿景太多了。””

//www.bjgzb.com/wp-content/uploads/2018/07/a-abot.jpg//www.bjgzb.com/wp-content/uploads/2018/07/a-abot-300x300.jpg大卫baillie gifford机械工程麻省理工学院,研究中,机器人
麻省理工学院的猎豹3机器人可以飞跃,疾驰在崎岖的地形,爬楼梯散落着碎片,并迅速恢复平衡,突然拽或推,all while essentially blind.Not reliant on cameras or any external environmental sensorsThe 90lb (about 40kg) mechanical beast - about the size...