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麻省理工猎豹机器人升级,闭着眼跳上桌子、三条腿跑步

2018-07-07 10:29 人工智能机器人联盟

7月5日,麻省理工学院公布四足机器人“猎豹3”的最新视频,升级版猎豹3可纯靠算法确定每条腿触地的最稳方式,机器人的运动范围更广泛,稳定性也有所提升。


波士顿动力公司的可怕智能机器人利用了先进的计算机视觉,但麻省理工学院正在采用与其三代猎豹机器人不同的策略。


Jumping onto a desk


麻省理工学院无视觉版本的三代猎豹机器人,80磅重,拉布拉多大小,可以在漆黑的房间内找出去的路,不需要使用摄像头或环境传感器就可以爬上充满障碍物的楼梯。相反,它在黑暗中行走时,依赖于工程师所谓的“盲目运动”,即机器人腿的反馈和基于算法的平衡感。


Three Leg Walk


麻省理工学院机械工程副教授设计师Sangbae Kim今天在新闻发布会上说:“机器人应该能够处理许多意想不到的行为,而不必太过依赖视觉。”

“视觉可能很嘈杂,有些不准确,有时也不可用,如果你过分依赖视觉,你的机器人必须非常准确,最终会很慢。” Kim说,“所以我们希望机器人更多地依赖触觉信息。这样,它可以在快速移动时处理意外障碍。”

这种策略非常适合绕过灾区或其他危险环境。


Blind Climb on Stairs


“三代猎豹机器人旨在完成多种任务,例如发电厂检查,其涉及各种地形条件,包括楼梯、各种限制和地面障碍物。”Kim说,“我认为有无数次我们想要派遣机器人来做简单的任务而不是人类。通过遥控机器人可以更安全地完成危险、肮脏和困难的工作。”

Kim的团队为无视觉版猎豹机器人开发了两种新型算法。

接触检测算法可帮助机器人确定既定腿部从空中摆动切换到踩踏地面的最佳时间,具体取决于它将脚放下时感觉到的阻力。该算法利用来自陀螺仪,加速度计和腿相对于地面的相对位置的读数。

“如果人类闭上眼睛迈出一步,我们就会有一个心理模型来确定地面的位置,并为此做好准备。但我们也依赖于触摸的感觉。”金解释道, “我们通过组合多个信息来确定转换时间,从而做同样的事情。”

研究人员通过迫使三代猎豹机器人在跑步机上小跑,并爬上楼梯来处理诸如木块和卷带之类的碎片来测试该算法。

同时,模型预测控制算法预测未来机器人的身体和腿应该如何定位半秒,这取决于既定腿与地面接触时施加的力的类型。

“说有人把机器人踢向侧面。” Kim说,“当脚已经在地上时,算法决定,‘我该如何指定脚上的力?因为左边有一个不合需要的速度,所以我想在相反方向施加一个力来消灭那个速度。如果我在这个相反的方向上施加100牛顿,那么半秒之后会发生什么呢?’”

预测算法每秒更新20次。为了测试它的性能,当机器人在跑步机或楼梯上行走时,研究人员踢了一下,推了推,并猛拉了机器人,机器人相应地调整了算法。 (让我们祈祷三代猎豹机器人不要怀恨在心。)


Push Recovery


最终,Kim和他的同事们会将计算机视觉加入到机器人身上,但对于猎豹3机器人,他们希望首先开展盲目运动。

一个可以在黑暗中行走、跑步或爬行的机器人,比人类更快更可靠?这就是你想要在地震后看到的东西,但也就是机器人起义后你不想看到的东西。


10月在智能机器人和系统国际会议上,将展示无视觉技术以及猎豹模型机器人的其他增强功能。这项研究部分得到了Naver、丰田研究所、富士康和空军科学研究办公室的支持。(前瞻网、澎湃视频)

 
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