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科学家研发「打不倒」的机器人,懂得伸手扶自己一把

2020-08-09 05:51:16 

科学家研发「打不倒」的机器人

▲这只机器人即便受到外力推倒,也能伸手 hold 住自己,避免摔跤。

倚靠双足移动的人形机器人,通常只要一点起伏、不稳定,便会直接摔个倒栽葱,这不仅影响执行效率,更有可能导致身上昂贵复杂的仪器损坏,如何解决这个摔跤问题,也成了学者们研究的重要目标。 如果你看了这部 2015 年 DARPA 挑战赛精华剪辑,相信会对人形机器人保持平衡的困难有所体会;多少集结大量资金、高科技开发的机器人,只要过程中一点小小失误,就会摔个四脚朝天。

有鉴于此,根据《Tech Xplore》报导,美国杜克大学的研究人员,研发出一支「打不倒」的机器人,赋予机器人如同人类的「反射能力」,一旦受到外力推挤、失去平衡,便会立刻伸出手扶住周遭物品,避免摔跤。 当被推向墙壁、栏杆时,人们会反射伸出手,扶住墙壁维持身体平衡,研究人员希望机器人也能办到同样的事;然而,尽管反射动作对人类来说无比单纯,完全无须思考,但若要完整应用到机器人身上,却是非常庞大的工程。

也因此,杜克大学副教授 Kris Hauser 简化了整个过程,仅针对机器人的股部及肩部开发算法,只要机器人跌倒时没有旋转,该算法就只要计算脚至臀部、臀部至肩膀、肩膀至手臂等三个角度,使机器人被推向墙壁时,会立刻计算出最佳角度组合以稳住身躯。

不过,Hauser 也提到,目前机器人并未搭载镜头,而是事先输入环境数据进内部;这意谓着机器人尚不是自行解析周遭,判断一个未知环境该如何反应才能避免跌倒。 Hauser 计划接着要打造更大版本的机器人,到时它将搭载镜头,能够靠自己的双眼认识环境,「希望今年年底前,我们能实际在障碍训练场上进行实验,到时我们会让机器人动态绘制周遭环境,推理出如何在任意环境中避免跌倒。」

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