美研究人員展示鴕鳥形雙足機(jī)器人竭恬,維持平衡的方式竟然是「奔跑」……

升級(jí)后的 Salto-1P 單腿機(jī)器人:彈得更高媒殉,跳得更穩(wěn)了
彈跳機(jī)器人將近 92% 的時(shí)間在空中迁客,因此研究人員的重點(diǎn)主要聚焦在其中的平衡和控制郭宝。
在去年的 12 月份掷漱,深圳灣(公眾號(hào) ID:shenhzhenware)曾報(bào)道過來自加州大學(xué)伯克利分校(UC Berkeley)仿生微系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室(Biomimetic Millisystems Lab)的一款名為 Salto (saltatorial locomotion on terrain obstaclesd )的單腿跳躍機(jī)器人粘室。該機(jī)器人能平均每隔 0.58 秒進(jìn)行一次高達(dá) 1 米的跳躍,其跳躍的敏捷性(重復(fù)跳躍過程中能達(dá)到的跳躍高度)達(dá)到 1.7 m/s卜范。

與其他從袋鼠衔统、兔子等動(dòng)物獲取靈感而制作的彈跳機(jī)器人不同,Salto 的靈感是來自非洲的小型夜行靈長目動(dòng)物——嬰猴(galago)海雪,該動(dòng)物擁有出色的垂直彈跳能力锦爵,單次跳躍就能越過大約兩米高的灌木叢。
雖然 Salto 的彈跳能力不能與嬰猴匹敵奥裸,但水平已非常接近了险掀,其中涉及到功耗和效率等因素。另外湾宙,Salto 利用旋轉(zhuǎn)慣性尾來維持平衡樟氢,但不能控制住自己的下一步著陸點(diǎn)。
如今侠鳄,時(shí)隔半年后埠啃,該實(shí)驗(yàn)室研究人員將 Salto 升級(jí)為 Salto-1P,與此前版本不同的是伟恶,實(shí)驗(yàn)員為新的 Salto-1P 新增了一對(duì)推進(jìn)器碴开,使得機(jī)器人能跳得更快、更高博秫、更遠(yuǎn)叹螟。

· 相比 Salto鹃骂,Salto-1P 新增了頭頂上的兩枚推進(jìn)器
該實(shí)驗(yàn)室的研究員表示台盯,由于機(jī)器人與地面接觸的時(shí)間十分短罢绽,而大部分時(shí)間都在空中,因此他們的研究重點(diǎn)主要聚焦在其在空中的平衡和控制静盅。旋轉(zhuǎn)慣性尾與推進(jìn)器的結(jié)合能夠維持 Salto-1P 兩次彈跳間的平衡良价,并起到定位的作用。
新增的一對(duì)推進(jìn)器能夠控制 Salto-1P 在空中的航向(yaw)和橫滾(roll)蒿叠,再加上原本旋轉(zhuǎn)慣性尾在垂直方向上的仰俯控制能力明垢,也就意味著 Salto-1P 能夠進(jìn)行三維的轉(zhuǎn)動(dòng)(類似飛機(jī)航行轉(zhuǎn)向的原理)。

另外市咽,部分硬件上的改進(jìn)也使得 Salto-1P 擁有更深的蹲伏能力痊银,其靈敏度提高到了 1.83m/s。
該實(shí)驗(yàn)室研究人員 Duncan Haldane(鄧肯·霍爾丹)表示施绎,事實(shí)上溯革,Salto-1P 與陸地接觸的時(shí)間十分有限,在每次彈跳過程中谷醉,Salto-1P 將近 92% 的時(shí)間在空中致稀,而它這段時(shí)間并非靠腿部進(jìn)行控制,因此推進(jìn)器在這空中控制的過程中起著至關(guān)重要的作用俱尼。在改裝的過程中抖单,團(tuán)隊(duì)也不得不因?yàn)?Salto-1P 出現(xiàn)的各種問題而對(duì)硬件進(jìn)行多次改進(jìn)。
研究者 Justin Yim 表示遇八,雖在視頻中所觀看到的 Salto-1P 似乎是在沒約束的情況下進(jìn)行彈跳矛绘,但事實(shí)上,Salto-1P 遵循一定的路徑依賴刃永,計(jì)算機(jī)將跟蹤其動(dòng)作货矮、獲取數(shù)據(jù),并且向機(jī)器發(fā)送控制指令揽碘。而計(jì)算機(jī)所收集的數(shù)據(jù)很大程度上能作為研究人員們對(duì)技術(shù)和方案做改進(jìn)的參考次屠。
據(jù) Duncan Haldane 解釋,Salto 的續(xù)航仍是一個(gè)需要解決的問題雳刺,因?yàn)樗狍w型很小劫灶,所攜帶的電池也就僅能支撐 2~3 分鐘,之后得重新充上電再使用掖桦。接下來本昏,除了機(jī)器性能上的提上,團(tuán)隊(duì)還將專注于機(jī)器電池使用壽命的提升枪汪。