實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的仿人類(lèi)行走從來(lái)都不是一件簡(jiǎn)單的事。眾多棘手之處之一就是，我們?nèi)祟?lèi)行走時(shí)需要時(shí)刻調(diào)整姿勢(shì)以保身體平衡。顯而易見(jiàn)的是，我們?cè)谛凶邥r(shí)需要保持腿部的左右轉(zhuǎn)換，這就意味著我們需要不斷側(cè)身，同時(shí)將身體傾向于前進(jìn)的方向。但是大多數(shù)機(jī)器人還沒(méi)有學(xué)會(huì)這一點(diǎn)，而且有少數(shù)機(jī)器人會(huì)朝著非常復(fù)雜、難以管理的設(shè)計(jì)傾向發(fā)展，比如 DARPA 那種類(lèi)人形的機(jī)器人。
現(xiàn)在，隸屬加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的 Dennis Hong 機(jī)器人及機(jī)械實(shí)驗(yàn)室( RoMeLa )提出了一項(xiàng)全新的機(jī)器人設(shè)計(jì)方案——讓機(jī)器人采取全新的雙足步行方式。通過(guò)擬人設(shè)計(jì)與類(lèi)人化側(cè)身實(shí)驗(yàn)，他們已經(jīng)能夠創(chuàng)造出穩(wěn)定又敏捷的機(jī)器人，不僅操作簡(jiǎn)單而且價(jià)格便宜。
Hong 表示：“與完全模仿人類(lèi)行走不同，我們提出的是一種簡(jiǎn)單的解決方案：我們?cè)谶@種全新的結(jié)構(gòu)配置中加入了‘機(jī)械智能’為機(jī)器人的速度、穩(wěn)定性與易用性提供幫助，使得“機(jī)器人移動(dòng)”能夠在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)用有效。”
RoMeLa 是資深類(lèi)人機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)，我們知道的 DARwIn、CHARLI、SAFFiR 與 THOR 都出自他們之手。這些現(xiàn)有成果全部采用傳統(tǒng)人形設(shè)計(jì)，盡可能去模仿人類(lèi)外觀(guān)與能力。
之所以這樣做是因?yàn)椋ㄓ行┤苏J(rèn)為）人類(lèi)已經(jīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化好了自己的世界，所以機(jī)器人就得去做人類(lèi)需要他們做的一切——他們需要學(xué)習(xí)人做的事情，也要學(xué)習(xí)該如何去做。雖然 DARPA 機(jī)器人挑戰(zhàn)賽中前三名中的兩個(gè)都是采用輪式結(jié)構(gòu)，另一個(gè)則采用了四足行走方式，但這確實(shí)是 ATLAS 和 DARPA 挑戰(zhàn)賽背后所蘊(yùn)藏理念的重要組成部分。
照片：RoMeLa
“人型機(jī)器人行走依然存在太慢、太不穩(wěn)定、太貴、太復(fù)雜，以及太危險(xiǎn)等問(wèn)題，”Hong 說(shuō)，“類(lèi)人機(jī)器人想要作為主流產(chǎn)品使用，還有很長(zhǎng)的路要走?！笨紤]到這一點(diǎn)，如果你需要一個(gè)能夠在人類(lèi)環(huán)境中完成人類(lèi)工作——包括爬樓梯以及在凹凸不平的地面行走而不害怕跌倒的機(jī)器人，那么剩下的選擇就不多了。
Hong 和他的學(xué)生（包括 Sepehr Ghassemi、Jeffrey Yu 和 Joshua Hooks）在提出“側(cè)向行走機(jī)器人概念”之后，只需要兩個(gè)星期就可以完成設(shè)計(jì) 、建造與機(jī)器人測(cè)試工作。
NABiRoS 是“非擬人雙足機(jī)器人系統(tǒng)”的代表，他的非類(lèi)人特性實(shí)際上能夠使它更好地適應(yīng)一些棘手的人類(lèi)環(huán)境。要特別一提的是，研究人員希望為 NABiRoS 加裝一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的膝蓋來(lái)幫助他輕易爬上樓梯，或是攀爬海軍船上帶有高門(mén)檻的門(mén)廊（RoMeLa 的消防人形機(jī)器人 SAFFiR 在這方面就做的不夠好，不過(guò)在視頻中有演示）。這一研究成果于上周在墨西哥的人型機(jī)器人展上進(jìn)行了展示。
看起來(lái) NABiRoS 目前的最大問(wèn)題在于他的配置——雖然直線(xiàn)移動(dòng)方面做的相當(dāng)不錯(cuò)，但至今依然沒(méi)有找到好方法完成左右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
另外， Hong 還提到 RoMeLa 正在開(kāi)發(fā)另一款名叫 ALPHRED 的機(jī)器人，這款機(jī)器人像是 NABiRoS 的表弟，除了四肢不同之外他可以采用“不同于 NABiRoS的有趣的”行走方式。相信 Hong 在自己的研究有了新進(jìn)展時(shí)，會(huì)更清楚自己應(yīng)該怎么做。
viaieee
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