不久前在讨论人形机器人时,有人告诉我他们在外形方面的主要问题是——从进化的角度来看——我们的构造并不是特别好。当然,这并不是说我们的身体没有为我们服务。
他们已经做了几十万年的把戏。更重要的是,如果你与一位才华横溢的产品设计师坐下来,让他们从头开始设计一些东西,某些顾虑可能会将他们引向完全不同的方向。
余额在该列表中。同样,考虑到所有因素,我们为自己做得很好,但如果平衡在您的优先事项列表中名列前茅,您可能会选择有四条腿和较低重心的东西。
这个现成的狗机器人是一个完美的起点。四足动物在其标准运动中非常稳定。正如您可能预料的那样,当您将它放在平衡木上时,情况会很快发生变化。然而,如果你是卡内基梅隆大学机器人研究所这样的实验室的一员,那么这就是你为之奋斗的挑战。
“这个实验规模很大,”助理教授 Zachary Manchester 说。 “我认为以前没有人成功地用机器人完成过平衡木行走。”
至于为什么这是一个如此大的挑战……对于初学者来说,这些机器人并不是设计用来做这件事的。同样,如果您是那个无所不能的设计师,您会为初学者增加更多的灵活性和平衡。团队找到的解决方案是您在上图中看到的那个大背包。那是一个反作用轮致动器 (RWA)——用来帮助控制卫星高度的东西。
Manchester 补充道:“基本上,你有一个带有电机的大飞轮。” “如果你以一种方式旋转沉重的飞轮,它会使卫星以另一种方式旋转。现在把它放在四足机器人的身上。”
CMU 笔记:
Manchester 表示,很容易修改现有的控制框架来解决 RWA,因为硬件不会改变机器人的质量分布,也没有尾巴或脊柱的关节限制。无需考虑此类约束,硬件可以像陀螺仪(航天器的理想模型)一样建模,并集成到标准模型预测控制算法中。
您可能会问,为什么会有人花时间开发这样的东西?除了观看狗机器人走平衡木的明显满足感之外,最直接的答案是搜救。长期以来,这一直是这类机器人的关键应用——把机器送到你通常不会派人去的地方。很容易看出为什么平衡在这种情况下非常重要。
CMU 教机器狗走平衡木,作者Brian Heater,最初发表于TechCrunch
原文: https://techcrunch.com/2023/04/14/cmu-taught-a-robot-dog-to-walk-a-balance-beam/