千奇百怪的陸地機器人,都是怎么“跑”起來(lái)的?

韓璐 8年前 (2017-03-03)

在圖像識別、語(yǔ)音識別等技術(shù)提升之外,身邊機器人的運動(dòng)方式也逐漸變得多樣。

日前,著(zhù)名機器人公司波士頓動(dòng)力正式發(fā)布新產(chǎn)品“輪腿式機器人Handle”。雖然此前風(fēng)險投資家Steve Jurvetson曾在網(wǎng)上透露過(guò)該機器人的視頻,不過(guò),在正式發(fā)布的視頻中,我們看到了Handle機器人更多的技能展示,也被波士頓動(dòng)力的技術(shù)再次折服。

目前,隨著(zhù)人們對機器人關(guān)注度的不斷提高以及機器人市場(chǎng)需求的擴大,包括公司和大學(xué)研究院在內,越來(lái)越多的團隊開(kāi)始了對機器人的研究開(kāi)發(fā),并有了不小的成果。當語(yǔ)音識別、圖像識別愈發(fā)精進(jìn)之時(shí),在運動(dòng)控制上,機器人也發(fā)展出了多種形式,尤其是陸地上。

千奇百怪的陸地機器人,都是怎么“跑”起來(lái)的?

輪式

代表公司/產(chǎn)品:軟銀Pepper、小優(yōu)機器人等

縱觀(guān)當下占據主流市場(chǎng)的機器人,我們會(huì )發(fā)現,車(chē)輪和履帶式機器人最常用的配置,也就是所謂的“輪式機器人”。因為對于硬件和算法的要求不是太高,在這會(huì )兒機器人商業(yè)化的初期,輪式成為了多個(gè)機器人廠(chǎng)商的選擇,也是人們在生活中最常見(jiàn)的機器人。

在家庭、餐廳、商場(chǎng)甚至時(shí)戰場(chǎng)以及一些危險場(chǎng)景,我們都看到了穿梭于其中的機器人的身影,在行進(jìn)中,因采取輪式構造,故而機器人的穩定性、運行速度等等都得到了極大的保證,從而能夠為人們提供更好的服務(wù)。

目前,如果只是考慮運動(dòng)控制的話(huà),輪式機器人相關(guān)技術(shù)已然成熟,不過(guò),這并不代表機器人運行方式的終結。相對于腿(足)式機器人,輪式機器人的確能夠滿(mǎn)足于多種場(chǎng)景以及用戶(hù)的多種需求,但是腿(足)式機器人依舊是未來(lái)的主流趨勢,畢竟腿(足)式機器人在滿(mǎn)足用戶(hù)更多需求的同時(shí),還能拓寬更多的應用領(lǐng)域,像一些高危職業(yè)者的替代等等。

千奇百怪的陸地機器人,都是怎么“跑”起來(lái)的?

腿(足)式

代表公司/產(chǎn)品:波士頓動(dòng)力、nao機器人、鋼鐵俠機器人等

一說(shuō)機器人,相信所有人腦中第一時(shí)間想到的都是科幻影片中的高達機器人、仿人機器人等等,在外形上,它們有一個(gè)共同點(diǎn)——一雙強勁有力的腿。

如前文所講,因為技術(shù)門(mén)檻不高,或許還要算上對盈利的需求,輪式機器人成為了當前市場(chǎng)的主流形態(tài),不過(guò),在腿(足)式機器人的研究上,一些團隊也有了極大的成果,其中最為典型的就是波士頓動(dòng)力公司了,其數年來(lái)一直鉆研多足機器人的運動(dòng)控制,并成功打造出了震驚業(yè)內外的大狗、Altas以及最近發(fā)布的Handle等機器人產(chǎn)品,而在這一代代更新的產(chǎn)品中,我們也看到了波士頓動(dòng)力機器人理念的轉換。

從市場(chǎng)來(lái)看,腿(足)式機器人更能滿(mǎn)足人類(lèi)的需求,也必將是最終形態(tài)的機器人,不過(guò),從技術(shù)和成本來(lái)看,腿(足)式機器人的市場(chǎng)還沒(méi)有形成,成本、復雜的機構設計、仿生步態(tài)算法等都是亟待解決的問(wèn)題。

千奇百怪的陸地機器人,都是怎么“跑”起來(lái)的?

蠕動(dòng)

代表公司/產(chǎn)品:以色列單馬達波動(dòng)機器人(SAW)、章魚(yú)機器人等

相較于輪式機器人和腿(足)式機器人,以蠕動(dòng)方式前進(jìn)的機器人雖然沒(méi)有得到更多的關(guān)注,但也是不遑多讓的。

在運行原理上,以蠕動(dòng)方式前進(jìn)的機器人可以分為氣動(dòng)爬行機器人、電動(dòng)爬行機器人和液壓驅動(dòng)爬行機器人。比如由硅橡膠制成的章魚(yú)機器人,其“大腦”是一款柔性微流體芯片,內部的閥門(mén)和開(kāi)關(guān)由壓力激活,引導液態(tài)燃料流過(guò)“身體”,從而控制8只“爪子”向前蠕動(dòng)。

在應用上,工業(yè)探測、醫療等多個(gè)場(chǎng)景都是在其應用范圍之內,其中,工業(yè)探測是其當下的重點(diǎn)。不過(guò),隨著(zhù)智能醫療等行業(yè)發(fā)展的需求,蠕動(dòng)前進(jìn)的機器人也將擁有自己的一席之地,比如以色列班古里昂大學(xué)的研究人員所研發(fā)的單馬達波動(dòng)機器人(SAW),在未來(lái)的規劃上,其項目領(lǐng)導人David Zarouk希望縮小到1厘米長(cháng)的SAW機器人可以幫助醫生進(jìn)行內窺鏡檢查,甚至是活體組織檢查。

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