加州大学洛杉矶分校开发全尺寸类人机器人ARTEMIS,将参加2023年机器人世界杯足球赛
据 Tech 报道,加州大学洛杉矶分校 (UCLA)工程学院的机械工程师开发出了一款全尺寸人形机器人。这款命名的机器人将于今年7月前往法国波尔多()参加2023年机器人世界杯(简称2023)。该机器人本质上是一个通用的人形机器人。该机器人高 4 英尺 8 英寸,重 85 磅,可以在粗糙和不平坦的表面上行走,同时还可以奔跑和跳跃。即使受到推挤或其他干扰,也能保持稳定。
▲实验室环境下的机器人运动
据加州大学洛杉矶分校的研究人员称,它在实验室测试中可以每秒行走 2.1 米,使其成为世界上行走最快的人形机器人。它也被认为是学术界设计的第一个能够跑步的人形机器人(这里的2.1m/s是实验室数据,与视频平台上研究机构上传的速度不同。)
该机器人的主要创新之处在于其执行器()经过专门设计,可以像人类肌肉一样发挥作用。与大多数以前的机器人肢体不同,它们具有弹性,可以控制发出的力的大小。比较死板,难以灵活处理指令。
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加州大学洛杉矶分校机械与航空航天工程教授、机器人与机构实验室主任丹尼斯·洪表示,利用人体肌肉的执行器是人形机器人在不平坦的地面上行走时保持良好平衡的关键。它还允许机器人在移动时将脚抬离地面。
该机器人的另一个改进是执行器由电力驱动而不是液压()控制。简单来说,液压控制是指利用流体压力差来驱动运动,因此噪音较大,且存在流体泄漏的风险。电力驱动不仅避免了液压控制的缺点,更重要的是电力驱动效率更高。
对所感知的事物做出反应和适应的能力来自其传感器和执行器系统。它的每只脚上都有定制设计的力传感器,帮助机器在运动过程中保持平衡。它的头上还有一个定位装置(单元)和两个摄像头,帮助它感知周围的环境。
▲机器人感知周围环境
为了帮助参加足球锦标赛,研究人员一直带着机器人在加州大学洛杉矶分校校园进行定期散步和测试。在接下来的几周内,他们将在加州大学洛杉矶分校的校园球场上全面测试机器人的跑步和足球技能。研究人员还将评估机器人在不平坦的地板和楼梯上移动以及搬运物体的能力。机器人与机构实验室帐户定期分享有关机器人测试结果的信息,并发布校园散步的路线。
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丹尼斯·洪 ( Hong) 表示:“我们很高兴能够在加州大学洛杉矶分校进行现场测试,并认为这是向更广泛的受众推广科学、技术、工程和数学的机会。”
近日,加州大学洛杉矶分校机械工程博士朱桃源民(Zhu)和民成安(Min Sung Ahn)分别开发了硬件和软件系统。机器人与机构实验室从事仿人机器人制造已有20多年的历史,其早期的机器人曾五次获得机器人世界杯冠军。
结语:仿人机器人新进展,动力系统成关键突破
其贡献不仅在于机器人的执行器开始像人类肌肉一样发挥作用,而且其感知能力也得到了提高。在长期采用“本体-技能-智能”的自下而上的研发路线下,腿部移动能力是首先要攻克的关卡,突破了以往机器人僵硬、反应迟钝的弱点,而具备类人运动能力则为仿人机器人的发展指明了方向,即动力系统的不断完善成为其关键突破口。
此外,关注感知能力将帮助人形机器人变得“更聪明”,让人形机器人能够灵活应对各种复杂的跨场景工作模式,真正帮助人类完成相关工作。
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