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伯克利弹跳机器人再进化:指哪就跳到哪

2018-10-11 14:11:01来源:量子位已被 145 人阅读

内容摘要:一跃而至圆形踏板,再跃落入网中指定位置。
   一跃而至圆形踏板,再跃落入网中指定位置。



  不知道,你对这精湛的弹跳技巧还有没有印象。机器人名叫Salto-1P,来自加州伯克利,曾经被IEEE Spectrum热烈地称赞为“最不可思议的弹跳机器人”。如今,它的弹跳精确度又升级了,就算目标点位不断移动,也不影响它“指哪打哪”。Salto-1P就是带着这样的技艺,远赴西班牙参加了机器人顶会IROS 2018。

  精确度是如何炼成的?

  与从前相比,Salto-1P的腿依然极富弹跳力,尾巴也依然负责调节跳跃的角度。



  虽然硬件没有发生变化,但运动控制层面的进化,足以令机器人焕然一新:

  伯克利团队,为机器人开发了新的控制器,相当于给它升级了大脑。要完成定点跳跃,尤其是连续的定点跳跃,在起跳之前,脚所在的位置需要高度准确:机器人要跳到椅子上,不能掉下来,起跳点就非常关键;跳到椅子上之后还要调整位置,到达下一个起跳点,再跳上桌子。

  如果,要在两堵墙之间连续跳跃,就更加不容易了。所以,机器人要完成更加复杂的任务,就要训练机器人对起跳点的控制。

  团队测试表明,搭载新控制器之后,机器人落点误差的标准差只有10厘米,是从前的三分之一。只要手动标注好目标点位,之后不管这个点再发生怎样的移动,机器人都可以轻松到达。



  在此之前,Salto-1P和腿足机器人领域的许多其他研究,用的都是Marc Raibert (即后来的波士顿动力创始人) 在1980年代开发的控制器。换了大脑,机器人的运动控制能力明显增强,未来便有可能执行更加复杂的任务。

  大脑精致,腿也一样精致

  大脑只是一部分,没有健硕灵活的身躯,机器人的精确弹跳便无法实现。

  伯克利团队常年推敲各种动物的弹跳原理,从中吸取养分。非洲有一种动物叫做婴猴,腿部的机械结构非常灵活,可以将肌肉力量最大化:婴猴身高13公分左右,能在0.78秒之内,跳起1.7米,垂直秒速达到2.2米。

  Salto-1P便是借用了婴猴灵活的腿部结构,才有了强键又优雅的弹跳动作:它的身高与婴猴相仿,能跳起48公分,并只要0.43秒,垂直秒速1.1米。虽比不上婴猴,但不论速度还是离地高度,Salto-1P都足以击败普通人类了。
 
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