NABiRoS機器人要像螃蟹一樣橫著走 挑戰(zhàn)仿人類行走難題

實現(xiàn)機器人的仿人類行走從來都不是一件簡單的事。眾多棘手之處之一就是，我們?nèi)祟愋凶邥r需要時刻調(diào)整姿勢以保身體平衡。顯而易見的是，我們在行走時需要保持腿部的左右轉(zhuǎn)換，這就意味著我們需要不斷側(cè)身，同時將身體傾向于前進(jìn)的方向。但是大多數(shù)機器人還沒有學(xué)會這一點，而且有少數(shù)機器人會朝著非常復(fù)雜、難以管理的設(shè)計傾向發(fā)展，比如 DARPA 那種類人形的機器人。

現(xiàn)在，隸屬加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的 Dennis Hong 機器人及機械實驗室( RoMeLa )提出了一項全新的機器人設(shè)計方案——讓機器人采取全新的雙足步行方式。通過擬人設(shè)計與類人化側(cè)身實驗，他們已經(jīng)能夠創(chuàng)造出穩(wěn)定又敏捷的機器人，不僅操作簡單而且價格便宜。

Hong 表示：“與完全模仿人類行走不同，我們提出的是一種簡單的解決方案：我們在這種全新的結(jié)構(gòu)配置中加入了‘機械智能’為機器人的速度、穩(wěn)定性與易用性提供幫助，使得“機器人移動”能夠在現(xiàn)實生活中實用有效。”

RoMeLa 是資深類人機器人研究團(tuán)隊，我們知道的 DARwIn、CHARLI、SAFFiR 與 THOR 都出自他們之手。這些現(xiàn)有成果全部采用傳統(tǒng)人形設(shè)計，盡可能去模仿人類外觀與能力。

之所以這樣做是因為（有些人認(rèn)為）人類已經(jīng)設(shè)計優(yōu)化好了自己的世界，所以機器人就得去做人類需要他們做的一切——他們需要學(xué)習(xí)人做的事情，也要學(xué)習(xí)該如何去做。雖然 DARPA 機器人挑戰(zhàn)賽中前三名中的兩個都是采用輪式結(jié)構(gòu)，另一個則采用了四足行走方式，但這確實是 ATLAS 和 DARPA 挑戰(zhàn)賽背后所蘊藏理念的重要組成部分。

照片：RoMeLa

“人型機器人行走依然存在太慢、太不穩(wěn)定、太貴、太復(fù)雜，以及太危險等問題，”Hong 說，“類人機器人想要作為主流產(chǎn)品使用，還有很長的路要走?！笨紤]到這一點，如果你需要一個能夠在人類環(huán)境中完成人類工作——包括爬樓梯以及在凹凸不平的地面行走而不害怕跌倒的機器人，那么剩下的選擇就不多了。

Hong 和他的學(xué)生（包括 Sepehr Ghassemi、Jeffrey Yu 和 Joshua Hooks）在提出“側(cè)向行走機器人概念”之后，只需要兩個星期就可以完成設(shè)計 、建造與機器人測試工作。

NABiRoS 是“非擬人雙足機器人系統(tǒng)”的代表，他的非類人特性實際上能夠使它更好地適應(yīng)一些棘手的人類環(huán)境。要特別一提的是，研究人員希望為 NABiRoS 加裝一個可旋轉(zhuǎn)的膝蓋來幫助他輕易爬上樓梯，或是攀爬海軍船上帶有高門檻的門廊（RoMeLa 的消防人形機器人 SAFFiR 在這方面就做的不夠好，不過在視頻中有演示）。這一研究成果于上周在墨西哥的人型機器人展上進(jìn)行了展示。

看起來 NABiRoS 目前的最大問題在于他的配置——雖然直線移動方面做的相當(dāng)不錯，但至今依然沒有找到好方法完成左右旋轉(zhuǎn)動作。

另外， Hong 還提到 RoMeLa 正在開發(fā)另一款名叫 ALPHRED 的機器人，這款機器人像是 NABiRoS 的表弟，除了四肢不同之外他可以采用“不同于 NABiRoS的有趣的”行走方式。相信 Hong 在自己的研究有了新進(jìn)展時，會更清楚自己應(yīng)該怎么做。

viaieee

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