四足机器人能进化成人了?有了这个神器,你家机器狗也可以
让 四足机器人"摇身一变"成为两足机器人, 这个创意我打满分!
想象一下,当你想拥有一只机器修勾的时候,它可以卖萌逗你开心,或者跟你去街上做一些拉风的事情……
当你需要一个机器人帮手的时候,它还能站立起来给你打个杂什么的……
让四足机器人进化为双足机器人 这个创意来源于 伍斯特理工学院(Worcester Polytechnic Institute ,WPI)和上海科技大学的研发团队, 这项研究在前不久日本京都举行的2022年 IEEE/RSJ 智能机器人与系统国际会议(IROS 2022)上被提出:
更多细节以论文(Multi-Modal Legged Locomotion Framework With Automated Residual Reinforcement Learning)为题发表于期刊《IEEE Xplore》中。
论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/9830825
适用于任何型号四足机器人
其实这不是四足机器人首次变身为两足机器人,但在此之前,整套流程需要经过精心的策划和设计才能够实现,并且还要考虑 重量、复杂性和成本 等诸多因素。
所以说研究团队做了很认真的周全考虑。这项研究的nice之处还在于 不挑型号,啥四足机器人都能HOLD住! 只要使用一些 非常小的硬件改造, 你的四足机器人也可以变成两足机器人。
姑且来说,就是从四足到两足直立行走的一种"进化"吧。
那么站立的秘密是什么呢?答案就在于 安装在四足机器人后腿的胫骨上3D打印的支撑架。
有了这个支撑架,就可以给四足机器人的后腿提供 额外的支撑力和稳定性, 使机器人实现两足站立和行走。
四条腿机器人进化成两条腿的那点事
来看看实验室中这个四足机器人"进化"的过程,伴随着瑜伽"下犬式"的动作慢慢直起身板完成站立:
小碎步迈的还有模有样:
除了前面提到的给四足机器人 3D打印了 一双"脚"外,机器人腿上还增加了 一个微小的马达,从而维持它的运动性能。
研发团队评估了一类 新的基于混合学习的算法,结合了不同的强化学习算法和参数优化器,并在一个模拟的环境中训练了机器人。
在转移到现实世界后,机器人的步态还算稳定,但是速度就有些差强人意了。
在自然界中,四足动物的运动速度相对来说更快,但是也和人类从四足进化到双足直立行走一样,牺牲了速度的同时,处理环境的能力变得更强了。
所以目前研究人员也在关注改造后的双足机器人的 多模态方面, 以同时提高 四足机器人的稳定性和速度, 以及 双足机器人的可操作性和高度。
下一步,研究人员将进一步开发这个机器人的 可操作性, 更具体地说,是回答这样一个问题: "既然已经站起来了,能不能做一些其他机器人做不到的事情呢?"
猜猜下次,研发团队会带来什么样的惊喜?
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