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浙大发四足机器人 稳健地爬陡坡踏积雪挨了重重一踢也不倒

浙大发四足机器人 稳健地爬陡坡踏积雪挨了重重一踢也不倒

狗年新春即将到来之际,一只“机器狗”横空出世——视频中,这只名为“绝影”的四足机器人稳健地爬陡坡,踏积雪,挨了重重一踢也不倒。人类甚至故意在它前面摆上几根钢管,“绝影”一个踉跄,小碎步调整好姿态,继续优雅前进。

你可能已经习惯了美国波士顿动力公司在机器人领域又搞出一些新花样,但这次,视频的发布者是浙江大学熊蓉教授领导的机器人团队。

项目负责人、浙大控制学院、浙江大学工程师学院朱秋国说:“‘绝影’的表现表明,中国的四足机器人技术已经能够对标国际一流水平。”

记者日前在浙大近距离查看了“绝影”。它身长1米,四足站立时60厘米高,重70千克,在四足机器人中算得上大个子。这样的个头,意味着能够胜任许多实际任务。团队成员李超博士介绍,“绝影”靠电机驱动,最大负载20千克,最快行走速度为每小时6公里,续航时间2小时。它已经掌握了跑跳、爬梯子、在碎石子路上行走、自主蹲下再站起来等许多能力。

目前,国内外不少团队都在研发自己的四足机器人产品。朱秋国表示,“绝影”的技术优势正如视频中展现的,动作自然柔顺,反应快速准确,面对复杂环境表现出很强的适应力。就拿 “踩钢管”来说,“绝影”在踩到钢管即将失去平衡的瞬间做出决策,以一系列动作快速调整了姿态。这种“连人都未必做得到”的表现,有赖于系统和控制两方面高效结合。

团队在既有基础上完善了“绝影”的算法,使其在运动上更加智能。就像真实的动物那样,它的“大脑”能够快速分析自己的处境,然后命令四肢做出相应的动作防止自己摔倒。张江元说,就算真的摔倒了,“绝影”也能自主翻身,再爬起来。

正确决策要转化为快速反应,需要发达的“神经系统”。团队成员莫小波说,“绝影”采用了实时性最好的操作系统,并自主开发一系列驱动程序,使信息的传输大大提速。

“绝影”一举一动所包含的那种栩栩如生的神韵,还尤其要归功于精妙的机械设计。“就像人类的四肢一样,‘绝影’的四肢也是力控的,不像流水线上硬梆梆的机械臂那样沿着严格的轨迹死板运动,从而可与环境实现更好的交互。”团队成员张学垠说,“绝影”走起来更柔顺、更自然,有利于它走出实验室,在日常环境中真正发挥作用。

四足机器人拥有广阔的应用前景。它们不依靠轮子或履带,噪声小,几乎无污染,可以在人类身边工作,执行巡逻、安防等任务;也可以代替人类在各种极限环境中工作。抗震救灾时人员或者飞机无法抵达的情况下,可以用四足机器人探寻生命迹象;太空探索中,轮式移动机器人可能会被障碍物挡住,但四足机器人却可以轻松越过障碍物。

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