一只猎豹飞奔着穿过一片起伏的田野,跳跃着越过崎岖地形中突然出现的缺口。这种运动看起来毫不费力,但让机器人以这种方式移动是非常有难度的。
 
近年来,受猎豹和其他动物运动的启发,四足机器人取得了巨大进步,但在海拔高度快速变化的地形上,仍然落后于其他的机器人。
 
“在这些情况下,你需要运用视觉来避免失败。例如,如果你看不见,就很难避免踩到缝隙。尽管已有一些将视觉融入腿部运动的方法,但大多数方法并不真正适合用于敏捷的机器人系统,”麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)教授Pulkit Agrawal和博士生Gapiel Margolis说。
 
现在,他们已经开发了一种系统,可以提高有腿机器人跳跃地形间隙时的速度和灵活性。这种新型控制系统分为两部分,一部分处理安装在机器人前方的摄像机实时输入信息,另一部分将信息转换为机器人应该如何移动身体的指令。研究人员在麻省理工学院的迷你猎豹上测试了他们的系统。
 
与其他控制四足机器人的方法不同,这个由两部分组成的系统不需要预先绘制地形,所以机器人可以去任何地方。在未来,这将使机器人能够冲进树林执行紧急响应任务,或爬上楼梯为闭门不出的老人送药。
 
使用两个独立的控制器共同工作是这个系统的创新点。控制器是一种算法,它把机器人的状态转换成一系列标准的动作。许多盲控制器(不包含视觉的控制器)非常有效,但只能使机器人在连续的地形上行走。
 
视觉是一种需要处理的复杂感官输入,这些算法无法有效地处理它。整合视觉的系统通常依赖于地形的“高度图”,这必须是预先构建的或在飞行中生成的,如果高度图不正确,这个过程通常很慢,且很容易失败。

dawei

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