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      走路(lù)最快的类人机器人!能模拟(nǐ)人类肌(jī)肉发力,波士顿Atlas表(biǎo)示不服

      2023/03/17Tech Xplore441

             这个机器人本质上是(shì)一种通用(yòng)类(lèi)人(rén)机(jī)器人(rén)。这个机器(qì)人高4英尺8英寸(约为141.24厘米),重85磅(约为38.5千克(kè)),它能在粗(cū)糙不(bú)平的地面上行走(zǒu),同时(shí)也能跑(pǎo)步和跳(tiào)跃。ARTEMIS即使在受到推动或(huò)受到其(qí)他干(gàn)扰的情况下(xià)也能(néng)保持稳定。

      ▲实验室环境中机器(qì)人运动(dòng)情况
             据加州大学(xué)洛(luò)杉矶分校的研究人员称,在实(shí)验室(shì)的测试中,ARTEMIS可(kě)以每(měi)秒(miǎo)行走2.1米,这使(shǐ)它(tā)成为世界上(shàng)行走最快(kuài)的类人机器人。它也被认为是第一个由学术界设计出的能够(gòu)跑步的(de)类人机器人(此处2.1m/s为(wéi)实验室数据,与研究机构上传在视频平台中的速度有所差距(jù)。)
             该机器人的主(zhǔ)要(yào)创新之处在于(yú),它的执行器(actuators)是专(zhuān)门设计(jì)的,这个执行器发挥着像人类肌肉一(yī)样的作用(yòng),它们有弹性,同时可以控制发出力量的大(dà)小,而此前(qián)大多数机器人四肢较为僵硬,很难灵活处理(lǐ)指令。
             加州大学洛杉矶分校(xiào)机械与航空航天工程(chéng)教授、机器人与(yǔ)机(jī)制实(shí)验室主任丹(dān)尼斯·洪(Dennis Hong)称,这个发挥人类肌肉作用的执行(háng)器是这个(gè)类人机器人在不平坦地面(miàn)行走时保持良好平衡的关键,也使得该机器人可以在运动时双脚离地。
             这个机器人的另(lìng)外一处进步是,ARTEMIS的执(zhí)行器(qì)是由电力驱动的,而不是通过液压(hydraulics)控(kòng)制(zhì)的。简单来讲,液压控(kòng)制是(shì)指(zhǐ)利(lì)用流体压力(lì)差来(lái)驱动运动,因此噪音较大(dà)、还引(yǐn)发产(chǎn)生(shēng)液体泄漏的危险。而电力驱动不仅(jǐn)避免了(le)液压控制这种方(fāng)法(fǎ)的缺点,更重要的是,电力驱动(dòng)的效率也更高。
             ARTEMIS对所感知事物的反应和适(shì)应能(néng)力来(lái)自于它的传感(gǎn)器和执行(háng)器系统。它(tā)的每只脚上都有(yǒu)定(dìng)制设计的力(lì)学传感器(force sensors),帮(bāng)助机器在(zài)运动时保(bǎo)持平衡。ARTEMIS的头上还有一(yī)个定位装置(zhì)(orinentation unit))和(hé)两个摄像头(tóu),帮助其感知周围环境。

      ▲机器人感知(zhī)周围环境
             为了让ARTEMIS在机器人世界杯足球赛中脱颖而出,研究人员一直在加(jiā)州(zhōu)大学洛杉(shān)矶(jī)分校的校园中带着机器人定期散(sàn)步,并对机器人进行测试。在接下来的几周(zhōu)之内,他们(men)将在加州大学洛杉(shān)矶分校的校内(nèi)场地全面测(cè)试机器人的跑步和足(zú)球技(jì)能。研(yán)究人员还将评估机器(qì)人在(zài)不平整地(dì)面和楼梯中的运动能力以及携带物体的(de)能力。机器(qì)人(rén)与机制(zhì)实(shí)验室(shì)的Twitter账户定期(qī)分享关于(yú)机器人测试(shì)结果的信息,并发布其(qí)校园散步(bù)的路线。
             丹尼斯·洪说:“我们很高兴能在加州大学洛杉矶分校进行实地测试,我们认为这是一个向更广泛受众推广科学、技术、工程和数学的机会。”
      近期(qī),加州大(dà)学洛杉(shān)矶(jī)分校机(jī)械(xiè)工(gōng)程学博士朱桃元(yuán)民(Taoyuanmin Zhu)和安敏(Min Sung Ahn)分别(bié)开发了ARTEMIS的硬件和(hé)软件系统。机器人(rén)与机制实验室制造类人机器(qì)人已有20多年的历史,早前的机(jī)器(qì)人已经5次赢得机(jī)器人世界杯足球赛。
      结语:类(lèi)人机器人新进展,动力系统成关键突破口
             ARTEMIS的贡(gòng)献不仅在于机器人的执行器开始发挥像人类(lèi)肌(jī)肉一样的功能,还(hái)在(zài)于(yú)它的感知能力得(dé)到(dào)提升(shēng)。在长久以(yǐ)来采用“本(běn)体—技能(néng)—智能”这套自下而上的研发路线的思路下,双腿运动能(néng)力是(shì)要攻克的第一道关卡,ARTEMIS突破了以往机器人僵硬(yìng)、不灵(líng)敏的弱点,拥(yōng)有了像人一样(yàng)的运(yùn)动能力(lì),为类人机器人发展指(zhǐ)明道路,即不断提升(shēng)动(dòng)力系统成为其关键突破口。
      除此之外,ARTEMIS对感知(zhī)能力(lì)的关注,将有助于类人机器人“更聪明(míng)”,让(ràng)类人机器人(rén)灵活应对各种复(fù)杂的跨(kuà)场景工作模式(shì),真正地帮助人类进(jìn)行相关工作。

      关键词: 类人机器人




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