机器人救灾第一步:本田ASIMO机器人爬梯实验

在日本的福岛核危机中,没有出现相应的救灾机器人。本田没有送出ASIMO(可能是最精密和最能干的人形机器人)去进行援助的行为引起了许多质疑。唯一的答案就是ASIMO不具备在那种(或任何一种)极端情况进行操作的能力。它并不是处理灾难的机器人,而是用在办公室里,尤其是那些没有经历过地震、爆炸、外星入侵、鲨鱼或任何糟糕事情的办公室。本田清晰地意识到ASIMO在处理这些情况时的局限,这就是为什么他们研发了一种专门应对灾难情况的ASIMO新版本。 [caption id="attachment_5892" align="aligncenter" width="620"]本田正在实验的救灾机器人学习登上竖直的梯子。 本田正在实验的救灾机器人学习登上竖直的梯子。[/caption] 在十月的IEEE/RSJ智能机器人与系统(IROS)国际会议上,本田工程师给出了他们的救灾机器人研究论文,论文以步态转变与阶梯攀登等复杂任务为重心。人们很欣喜地看到,基于ASIMO的人形机器人实验已经开始做出一些令人印象深刻的事情。 本田在IROS上给出的两篇文章分别是:《双足与四足运动之间的动力步态转变》和《人形机器人的直梯攀爬与直梯和窄道之间的转换》。很显然,本田仍在继续研究这个新平台,其官方尚未准备正式公布。机器人甚至还没有名字,本田将其称呼为「实验型人形机器人」。 下面是文章所给出信息,并与ASIMO的规格相比较: honda-experimental-humanoid-specs-1443794089858 它的头部看起来有一些感应器,但我们没法确切识别,但最引人注目的是,它并没有线路接入电源,那个白色的巨大箱子要么是一个电池,某种燃料电池,微缩的聚变反应炉,或者就是一个轮子上的沙鼠。这个新型机器人与ASIMO完全不同,尽管我们假设它的大部分遗传自本田的ASIMO。史上第一次,我们真的去请求研究员告诉我们所有一切(任何事情都可以),但是他们把我们介绍给了本田的公关,这意味着我们还是什么也不知道。 现在让我们看一眼本田工程师展示的研究成果,从中可以看出这家公司对机器人的一些计划。 [caption id="attachment_5894" align="aligncenter" width="620"]这个机器人可以从行走转化为阶梯攀登 这个机器人可以从行走转化为阶梯攀登[/caption] [caption id="attachment_5895" align="aligncenter" width="620"]然后进行快速的攀爬。 然后进行快速的攀爬。[/caption] 在DRAPA机器人挑战赛上,机器人需要攀爬一些陡峭的台阶。那非常困难,在总决赛上,阶梯更窄,但并不陡峭。本田没有考虑台阶,而是直接让机器人攀爬竖直的梯子,包括从窄道爬上梯子,或从梯子下降到窄道。从没有机器人能做到这件事。这很困难,因为梯子很滑,任何轻微的滑动、旋转等小错误都会导致路径的偏离,并导致掉下梯子。 本田开发的控制方法可以对机器人的姿态进行实施评估,并据此调整动作和对错误进行补偿,因此可以在爬梯子和步态转换时保持稳定。显然机器人可以轻快地爬上去,本田说他们正在研究更快与更有效的攀爬步法,包括「小跑」与「踏步」。 [caption id="attachment_5896" align="aligncenter" width="620"]机器人可以从两足状态迅速转变成四足状态,再转变回去 机器人可以从两足状态迅速转变成四足状态,再转变回去[/caption] DARPA机器人总决赛还重点强调了多重运动的优势:机器人并不限于行走,还可在必要的时候开车或转化为四足模式。本田也在探索这个想法,不过他们希望他们的机器人一直保持人形。基本上,他们是在制作一只机器猿。 与其他可转化为四足模式的人形机器人不同,本田的机器人可以非常流畅地完成转化,而不用维持重心的稳定。这让它的转化速度非常快,可以自动在两秒内从站立到四足着地。为了达到这个速度,它依赖一个绝招:旋转躯体上的一对飞轮。这究竟有多酷?它还很快恢复站立姿势,并一直维持在0.5km/h的运动速度。平衡软件是维持ASIMO竖直站立的算法延伸出来的。研究人员希望开发出允许机器人在任意环境下自由活动的自动化软件。 [caption id="attachment_5897" align="aligncenter" width="1090"]本田救灾机器人的概念设计 本田救灾机器人的概念设计[/caption] 从研究阶段可以看出,本田从福岛核危机之后就立即着手开始这件事了,但该项目一直保持着机密。我们并不确定本田最终会做出一台什么样的机器人,也不知道什么时候能看到它的完整版本,但是本田如今的成就已经令人惊叹。希望他们在未来可以做得更多。   来自IEEE,机器之心编译出品。参与人员:Chen Xiaoqing,汪汪。
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