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飛人博爾特被虐哭!這些機器人告訴你誰才是世界上最會跑的“人”

時間:2019-11-04 來源:機器人在線 閱讀:448 原創

如果有一天你在公園跑步的時候,發現身邊有一個機器人正在跟你一起跑步,千萬不要太驚訝!這在未來很可能成為現實!


今天我們就來“撩撩”世界上那些奔跑到根本停不下來的機器人吧!


閉眼跳桌飛奔狂魔MIT獵豹機器人


MIT最新研發的第三代獵豹機器人,這貨奔跑起來你連它的腿都看不清!!!



這只“獵豹”不用依靠視覺和任何外部傳感器,全憑控制算法,漂亮地縱身飛躍上桌,還能輕松爬上滿是障礙物的樓梯,更不可思議的是它還能在突然被猛推或猛拉情況下迅速恢復平衡。這畫面,是不是讓你腦補了一場“速度與激情”。


“獵豹”縱身飛躍上桌


“獵豹”爬障礙物樓梯


“獵豹”被猛推或猛拉后迅速恢復平衡


看起來有沒有一種很酷的感覺!


有存在就有比較,MIT的獵豹機器人一直以來都被大眾拿出來與波士頓動力的Cheetah機器人做比較,盡管這哥倆跑起來都是“腿”都看不清的貨。



兩豹相爭必有一勝,MIT最新研發的第三代獵豹機器人擁有了接觸檢測算法(contact detection algorithm)和模型預測控制算法(model-predictive control algorithm)。那么,這兩種算法究竟牛逼到哪里了呢?


接觸檢測算法幫助機器人確定在腿的擺動踩地之間轉換的最佳時間點,這可為“豹子”的每只腿連續計算三種可能性,而這些令人腦袋炸裂的計算數據記錄了豹子腿部相對于地面的角度和高度,以便于來維持豹子機器人本身的平衡。


聽起來吊炸天的無需視力的運動能力依靠一種模型預測控制算法,該算法可以預測出豹子某條腿在踏出一步后應該施加多大的力。



此算法的真正意義在于,確定“何時才是安全的落腳時間點”。


獵豹機器人跟獵豹一樣大嗎?最新研發的第三代獵豹機器人(Cheetah3)僅有90磅左右的重量,體型大約像一只成年拉布拉多犬,四條腿子的它是不是聽起來像犬不像豹!


其實,獵豹機器人從第1代開始便表現十分驚艷:它能自主跨越障礙物、實現每小時30英里(約 48 公里)的高速奔跑。(貨真價實的成年健碩豹子時速110公里)


雖然獵豹機器人跑起來快到你看不清它的腿子,但這么快的機器人究竟有什么用?能做什么呢?


第三代獵豹機器人應用場景將會十分豐富。如電廠檢查,包括在樓梯、路障和地面上的障礙物情況下作業;在地震救援、洞穴探險等方面它最合適不過了。目前獵豹機器人已被添加了攝像頭,以便為機器人提供周圍環境的視覺反饋。


滑冰界“搬磚工”Handle


2017年,波士頓動力公司(Boston Dynamics)發布了Handle機器人。然而,從那以后,這款雙輪機器人在該公司的機器人陣容中坐起了冷板凳。


今年年初波士頓動力放出了Handle最新視頻,視頻中,兩只Handle機器人靠兩只輪子準確定位、靈活行走,并且靠前部吸盤吸住貨物,熟悉完成托運工作。


Handle 跟波士頓動力旗下其他的機器人相比,最直接的不同在于采用雙足下的“輪子”且新一代 Handle 可以輕松上下樓梯,還會跳躍,甚至是能走在有雪的斜坡上。


不過Handle中的很多控制都利用了波士頓動力對四足和雙足機器人的經驗。軟件雖然不完全相同,但平衡和動態控制原理有很多共通點,并共享相同的物理基礎。


動作靈活,旋轉起來很優雅~


強勁的跳躍能力有沒有讓你瞠目結舌


“上得廳堂下得廚房”,當然,搬東西也是它的強項~


最新Handle可以搬運13.6公斤的箱子,堆疊箱子的深度可達1.2米、高度可達1.6米。有木有很給力!


看到波士頓驚人的發展速度與卓越的成績,有木有很激動很感動!


奇葩雙足機械鴕鳥——我只是個木有感情的跑步機


當大多數人爭相追趕波士頓動力時,有人卻特立獨行。“平面橢圓形運動器”——一聽就是個奇葩貨,大家俗稱它為“機械鴕鳥”機器人。



“機械鴕鳥”是由美國佛羅里達人機認知研究院(Florida Institute for Human & Machine Cognition, IHMC)研發制造的,它能在不使用任何計算機輔助和傳感器的情況下,進行穩定的奔跑,時速超16公里。



“鳥小影響大”。它的設計初衷是探尋機械設計如何能夠完成機器人復雜的腿部運動。雖然這款小型機器人看上去行動有些笨拙,但卻是腿足運動機器人領域的一次重要革新。


它的特殊之處并不僅是它名字,更重要的是機器人維持平衡的獨到之處,IHMC的機器人可以利用自身的橢圓型設計達到平衡。


這意味著它不需要其他機器人的重量和技術,僅靠單個馬達就能跑起來,而其腿部的橢圓形運動軌跡和機器人主體的形狀一起保持了機器人的內在平衡。



研究人員表示,這個機器人目前能夠以每小時16公里的速度跑動。不過如果它按比例放大到人類大小,它就能提速至每小時32-48 公里。


要問“機械鴕鳥”能夠維持平衡的基點是什么?那就是它本名當中的兩個字——“橢圓”。


IHMC機械鴕鳥機器人與波士頓動力的Atlas機器人的最大不同之處在于它對讓人頭疼的平衡算法說“NO”!“機械鴕鳥”不需要傳感器和計算機輔助就能保持平衡,它依靠的是其本身設計的穩定性。



平面橢圓輪由單個馬達驅動,能極大地降低電能消耗。運動時,機器人腿部進行物理學的橢圓運動,它能給機器人這樣的身體形狀提供固定性。



聽起來很奇葩的“平面橢圓形運動器”——“機械鴕鳥”技術未來可能應用到各領域,例如太過危險、成本太高、距離太遠的場景都可能用到,比如森林火災、爆炸、核電站事故的現場處理等。有木有一種“鳥小用處大”的感覺。


猛禽機器人“RAPTOR


由韓國科學技術院(KAIST)開發出的名為Raptor(“猛禽”)的雙足機器人,具有同時保持直立和彈跳的功能。


論雙足奔跑能力,Raptor在跑步機上最高速度可達48公里/時,打破了奧運選手博爾特創下的人類最快紀錄44.7km/h。



Raptor已經具備初步的越障能力,但平衡性還欠完善,需懸掛在梁上以防翻倒。



目前較快的奔跑機器人是Boston Dynamics的WildCat,速度能夠達到32千米每小時。但和Raptor相同,他們都只能在跑步機上運行,并且需要保護橫桿防止機器人從跑步機上掉下去。



從速度上來看WildCat贏了,但該機器人是四足機器人,四足的穩定性能夠讓速度進一步的提升。 ? ?


Raptor是雙足機器人,在這個基礎上,它能夠在速度上和WildCat相提并論是非常了不起的。



WildCat的腿部是通過液壓驅動的,而且整個腿部沒有任何關節,只是一個L型的金屬支架。所以WildCat只能奔跑,不能跳躍。



WildCat的重量遠大于Raptor,奔跑時必須靠四只腳的協調來保持平衡。


到底誰是世界上跑得最快的機器人呢?你期待它們會在未來某一天與運動員一同出現在田徑賽場上嗎?


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