這個(gè)只有下半身的機器人,走起來(lái)意外的高效
雖然 DARPA Robotics Challenge 機器人挑戰賽已落下帷幕,但機器人的發(fā)展腳步依然不停歇地向前推進(jìn),日前又有另一場(chǎng)機器人競賽正在舉行當中。
cheetah 獵豹機器人
雖然雷鋒網(wǎng)報道過(guò)的DRC機器人挑戰賽已落下帷幕,但機器人的發(fā)展腳步依然不停歇地向前推進(jìn),日前又有另一場(chǎng)機器人競賽正在舉行當中,那就是耐力挑戰,同樣由DARPA贊助。來(lái)自美國桑迪亞國家實(shí)驗室和斯坦福研究所SRI的機器人走上了跑步機,展示它們能夠如何超高效的完成目標。
超高效在行走機器人意味著(zhù)什么?意味著(zhù)人形機器人的行走效率要比Boston Dynamics 研發(fā)的 ATLAS 高20至30倍。一個(gè)全尺寸的人型機器人要達到這一效率就需要機器人能夠在任何地方單次充電運行4至6小時(shí)。
SRI 展示的這款機器名為 DURUS(寓意著(zhù)耐用“Durable”),這款機器人自2013年起就在開(kāi)發(fā)。
也就是在同一年,Boston Dynamics 公司推出了自己的 ATLAS 機器人,這并不是一個(gè)巧合:DARPA 看到了 ATLAS,馬上意識到電源的需求使得 ATLAS 在現實(shí)世界中使用的話(huà),是完全不切實(shí)際的,并開(kāi)始資助一個(gè)項目來(lái)開(kāi)發(fā)超高效機器人。他們的目標是開(kāi)發(fā)一個(gè)人形架構的機器人,它與 ATLAS 機器人十分相似,不過(guò)有20倍至30倍效率的提高。
在本次比賽中,DURUS 使用了一顆充滿(mǎn)了電的電池,并將它放在了跑步機上行走,看看在它耗盡電池之前能走多久。最終的比賽結果顯示,DURUS 一共行走了2小時(shí)35分43秒,行走距離達到了2.05公里。在整個(gè)行走過(guò)程中,其功率大約為350瓦,其平均的運輸成本為1.5。
運輸成本是移動(dòng)物體至其他地方效率高低的一個(gè)有效測量方式。ATLAS 運輸成本約為20。MIT 研發(fā)的 cheetah 獵豹機器人運輸成本為0.5左右。而一個(gè)人的運輸成本低于0.2。SRI 估計在經(jīng)過(guò)一些額外的調整后,DURUS 機器人的運輸成本就有望低于1。這就意味著(zhù)經(jīng)過(guò)調整后,2.2kWh的鋰聚合物電池可以使這個(gè)80公斤的機器人步行10公里。
最值得我們注意的是,DURUS 并沒(méi)有采取一些新的能量來(lái)源技術(shù),也沒(méi)有使用超高能量密度的電池或超輕的結構。SRI 團隊使用的仍然是傳統機器人系統的設備:電機、機械傳動(dòng)裝置、發(fā)動(dòng)機控制器等,但在以往的基礎上做出了徹底改造,但SRI 并沒(méi)有透露是什么變化。
但據分析,DURUS 最大的改進(jìn)在于它的行走姿態(tài),如果你曾觀(guān)看過(guò) DRC 賽事的相關(guān)視頻,你可能會(huì )注意到所有的機器人走路的樣子都十分機械化。人類(lèi)走路姿勢更加的自然,會(huì )有意向前傾,通過(guò)向前邁步子來(lái)不斷地追趕自己。DURUS 以人類(lèi)相同的方式行走,由于軟件的控制提供了切實(shí)可行的方案,機器人可連續行走而不翻倒。
DURUS 機器人對 DARPA 而言是一個(gè)研究平臺,從根本上來(lái)說(shuō) DURUS 也僅僅是一個(gè)完整機器人的下半身,最終完整的機器人將會(huì )被命名為PROXI。
PROXI 將會(huì )融合 SRI 在機械臂等方面的經(jīng)驗,以及 DURUS 的高效率最終開(kāi)發(fā)出一個(gè)低成本、高性能的人形機器人,可以在單次充電后運行8小時(shí)。目前,DARPA 對該項目的資助已經(jīng)到期,SRI正在考慮將產(chǎn)品商業(yè)化生產(chǎn)。
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