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成精了!连波士顿机器狗不会的爬垂直梯技能它都Get了!

时间:2019-11-14 来源:机器人在线 阅读:685 原创

狗爬楼梯:No Problem

机器狗爬楼梯:No Problem

狗爬垂直梯:No No No

东京都立大学机器狗爬垂直梯:No Problem


让狗爬楼梯也许不是什么难事,让机器狗爬楼梯一样不是什么难事。

但是让狗爬垂直梯子就有一定难度。

而机器狗就不一样了。

对于仿生机器人来说,除了外形模仿极其相似之外,如果能将其性能也模仿的惟妙惟肖,那是一件了不起的事情。

但是,除了这些,机器人还可以做到超越原来的性能,有潜力学习生物本不具备的行为,不受生物学的约束。


近日,来自东京都立大学的四足机器狗在IROS 2019上展示了自主攀爬垂直梯。以下是完整视频:


接下来小编分解几个镜头:


机器狗:老身先把前足放在垂直梯第一层,再往上第二层、第三层,后腿们跟上了~


后腿一蹦,整只狗就过来了!哈,我要开始表演了~


看我上梯,姿势一定要帅!动作快不快无所谓~


关键是最后一步,看我像不像你大学时上铺的兄弟!终于爬上来了!


垂直梯和倾斜梯对真正的狗狗猫猫有什么区别呢?

对于狗狗猫猫来说,有一定倾斜度的梯子没有难度,例如日常的爬坡和爬楼梯,它们都可以轻松的做到。

比如波士顿动力机器狗就可以实现自我导航与上下楼梯。



但是随着梯子的陡度增加到垂直方向,狗狗猫猫的质心越来越远离梯级,这就需要它们通过抓握辅助杠杆,而不是仅仅站立在梯级上来支撑自己增加的重量。对于没有强大抓握系统的动物来说,这是一个难点。



那么,这个四足机器狗是怎么爬上垂直梯的呢?


它具有23个自由度(DoF):每条腿5个自由度,双激光测距仪传感器2个自由度,头部1个自由度。

为了让它具有强大的抓握能力,东京都立大学的机器人专家在它的腿上将其拇指设置为相反方向,即将其脚变成抓爪。



在后腿抓住上面的梯层后,四足机器狗将自身推到平台。这样它能够使用抓爪完全自主地爬上无扶手的垂直梯子。

另外,这个四足机器狗配备了惯性测量单元(IMU)、飞行3D相机,以及每个“狗爪”上都配置了触摸力矩传感器。


其主控系统是由英特尔NUC计算机操纵,而Arduino被用作辅助控制器来管理内部传感器(力,触摸和IMU)的输入输出信号。


研究人员表示,狗子的成功并不是一蹴而就的,而是在五次的在特定的垂直梯上训练后,它才准确无误地实现自主攀爬垂直梯。


这种故障是因为它缺少扭矩执行器,而不是整体方法造成的。


因此,研究人员的下个目标是如何让它无需训练即可爬上新的阶梯。


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