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iit开发出有手有脚半人马机器人既能搜救还会空手道掌劈耍帅-【新闻】

发布时间:2021-06-01 12:14:42阅读:来源:科盛检测设备

图片来源:iit

我们从darpa机器人挑战赛中学到的一件事是,机器人有腿行走是很有用的,但腿对于机器人来说比想象中更加有用,具有多功能和适应性,可根据具体情况部署多模式运动功能。在刚果民主共和国,我们看到了各种不同的设计,但其中一种更独特的方法来自德国波恩大学及其机器人momaro。

momaro采用“半人马”设计,在四条腿底部装有轮子(如轮式四足机器人),连接到带有头部和手臂的人形上身。它是刚果民主共和国排名第一的欧洲机器人,在短短34分钟内完成了近乎完美的跑步。我们一直想知道半人马设计是否能激发其他救灾机器人,现在我们知道答案是肯定的。

近日,一个由欧洲研究团体组成的联盟宣布了一个新的半人马机器人平台,称为centauro。该机器人是意大利理工学院(iit)的团队打造的,由nikos tsagarakis领导,他是热那亚iit的humanoids和human centered mechatronics lab的负责人。该项目是centauro联盟的一部分,由欧盟委员会资助,波恩大学的研究人员协调,后者是开发momaro的同一个团体。

centauro的目标是建立一个“人机共生系统,人类操作员将远程即席操作类似半人马座的机器人,该机器人能够在崎岖地形和灾难特征的严峻条件下进行强大的运动和灵巧操纵”。从外观上看,centauro拥有我们在其他iit机器人中看到的同样耐用的品质,例如walk-man,意味着这可能是一个既能成为研究工具又能为现实世界服务的机器人。

身高1.5米,体重93公斤,centauro块头更大,而且比视频里看起来更敏捷。它由铝、镁和钛等轻质金属制成,外皮采用3d打印塑料制成。里面是三个计算机来处理感知、控制和运动规划,以及足够的电池,以保持centauro移动2.5小时。视频中,centauro在面对障碍物时,以空手道姿势一掌劈开了横在道中挡路的木板,动作利索十分帅气。

图片来源:iit

这个想法是,四足动物和人形动物的这种组合优化了稳定性和移动性,同时允许远程操作员更直观地控制机器人的手臂和手,因为一切都朝着熟悉的方式。正如我们在刚果民主共和国看到的那样,成为一个机器人操作员可能需要大量的练习,而这些机器人在灾难类型场景中的实用性和效率取决于它们控制界面的直观性和有效性。

有关详细信息,我们采访了负责开发centauro的iit团队的nikos tsagarakis。

ieee spectrum:你能谈谈centauro与momaro的关系吗?

nikos tsagarakis:centauro的视觉感知系统借鉴momaro开发的原理和传感器布局。 centauro的运动也受到了momaro的启发。但与momaro相比,centauro的腿部运动学不同,可以更灵活地调整腿部末端执行器(车轮)相对于地形的方向。 ...此外,centauro手臂的操纵能力和运动学非常不同,具有改进的可操纵性和强度。 centauro还具有momaro缺少的躯干活动能力。

iit在双足机器人项目上已经做了许多努力,比如你的步行机器人。为什么现在要造一个四足机器人?

人形机器人当然是iit团队的主要研究线,因为我们相信,从长远来看,这种机构设计将更有效地在人类基础设施中行动和运作。 centauro机器人实际上利用了我们人形开发线中开发的技术,包括驱动和设计原理,控制系统等。它代表着努力将这些技术更快地应用到实际应用中,因为我们都知道类人生物需要一些额外的时间,才能达到在现实世界中稳健运行所需的性能水平。

centauro提供了一个更容易使用的平台,由于其混合动力运动原理结合了轮式和腿式功能,提供了强大而灵活的平衡和移动技能。我还应该提到,我们的人性化发展路线并没有被抛弃,但仍然继续以同样的努力和动力,并在不久的将来发布新的结果。

centauro能做什么walk-man无法做到的事情?

centauro平台配备了更稳定的运动和平衡技能,使人们相信机器人能够横跨真实地形,更接近涉及灾难响应的实际应用。

该机器人被设计为支持比walk-man更高的操纵负载,并且对物理冲击更具弹性,允许其执行需要其修改环境的任务,例如,打破堵塞的门,让路径畅通无阻。

机器人尺寸小于walk-man,使其更易于在人类环境中操作。尽管尺寸减小,centauro比walk-man更强大,更有弹性,例如,它的手臂有效载荷比walk-man高60%到70%。

我们的下一代软件架构和全身控制工具使通过高级遥操作界面,更轻松地操作机器人。该接口具有本地自主模块,具有全身运动生成和阻抗调节功能,可以处理机器人运动和交互阻抗。

有了四条腿和轮式脚,它能够走过瓦砾吗?爬楼梯怎么样?它可以完成darpa机器人挑战赛的任何其他任务吗?

绝对可以。我们已经在实验室中完成了这些任务,这些演示将在今年晚些时候出现,机器人在户外执行这些操作。轮子和腿的组合使得可以实现“地形追踪”运动,这使得机器人能够更好地应对不平坦的地形。

机器人是否设计为大多数时间是远程操作的?它能够自主完成哪些功能?

高级命令来自操作员,而全身运动生成和阻抗调节由本地共享自主控制器调制。

开发机器人面临的最大技术挑战是什么?您是如何解决这个问题的?

我们想要设计一种能够展示典型成年人身体表现的机器人,同时保持机器人的体型,但体重接近普通成年人。与walk-man相比,这不是一项微不足道的任务,需要对设计原则进行大幅升级。例如,centauro的手臂重量只有walk-man手臂的一半,同时仍能提供更高的体力,更大力量和活力。

你希望centauro明年能够完成什么?你计划未来的升级是什么?

一个目标是验证机器人在越来越复杂的运动操作任务中的表现,这些任务涉及高有效载荷和严酷的物理交互,换句话说,类似于紧急响应者遇到的情况。 另一个目标是不断改进机器人任务执行自动化,因为我们的目标是在最小的操作员干预下,提高机器人的整体效率并展示更快的操作。

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