说起机器人爬楼梯,不少人可能会想起波士顿动力那只黄色的 SpotMini 机器人。 如果你觉得 SpotMini 能通过视觉分析路况已经很棒,那 MIT 的 Cheetah 3肯定会让你觉得更惊艳,因为它不仅可爬楼梯可跳跃,而且一切都是在不依赖视觉的情况下完成。
其中一位参与到 Cheetah 3 项目的工程师 Sangbae Kim 说。不靠视觉或任何传感器,机器人又是怎样获取了解路面情况? 就和在漆黑环境中前进的人类一样,Cheetah 靠的也是“摸黑前行(blind locomotion)”。具体来说,Cheetah 主要依赖两套新算法:1. 接触感应算法;2. 模型预测控制算法。 简单来说,接触感应算法可以帮 Cheetah 判断某只机械腿接触到的平面是否可“踏下去”,以及下一步又应该怎样反应。 ▲ “摸黑”爬楼梯 碰了一下后,算法得快速判断机器人脚下是脆弱的树枝,还是踏实的路面,它能不能踏下去?如果不可踏下去,算法会结合反馈数据决定,接下来机械腿是要赶紧抬起来,还是通过摇摆来保持机器人整体平衡。 至于模型预测控制算法,主要用于帮助机器人判断,每踏出一步,到底需要用多大力,最终才能帮助机器人人保持平衡? 除了要“踏好每一步”,这个算法另一个任务在于帮助机器人在遇到意外阻力时,要怎样恢复到平衡状态。
Kim 解释道。这个算法可进行帮助机器人面对研究人员的突然拉扯和推力。 ▲ “推啥推!”(口亨
Kim 补充说。此外,这个功能也是出于对 Cheetah 作用定位的考虑。 和旨在进入办公室和家庭的 SpotMini 不同,Cheetah 的使命在于去到人类不适宜到达地方,深入譬如坍塌大楼的废墟、受核辐射影响地区等地方,进行拯救等工作。 这也是意味着它需要面对更复杂的路面情况、更黑暗的环境。 不过,Kim 表示,他们还是会为 Cheetah 装上视觉系统,但“不想将视觉作为控制第一位”。 除了“摸黑”系统外,Cheetah 3 和上一代相比,机器灵活度也提升了不少。 ▲ 可逆转膝关节系统,真 · 机器人舞 ▲ 灵活摆动 ▲ 弓背弹跳,后面的研究人员看得也太乐了吧 相比之下,能开门的黄色 SpotMini 和 Cheetah 3 你比较喜欢哪个呢? |