当重力被平衡后,空中漫步将不再是件难事!
`
这是日本东京大学的研究团队近日公布的一款能“翩翩起舞”的机器人Aerial-Biped,是一个结合了四轴飞行器结构的双足机器人。
Aerial-Biped纤细的双足具有可运动关节,而四轴飞行器可以牵引双足机构,并且通过机载的摄像机镜头垂直捕捉,增强和改善双足机器人的动作算法。
它为何能够“翩翩起舞”呢?
几年前,加州大学洛杉矶分校的研究人员公布了一个名为BALLU的机器人,它拥有一个氦气球组成的身体和一双与大型涉禽鹳十分相似的腿,通过将重力从力学等式中移开实现“漂移”的步伐。
而Aerial-Biped正是受了BALLU的启发。
(BALLU机器人)
Ballu 机器人轻便的结构设计使其可以自由轻松地进行移动,不必害怕其跌倒而损坏昂贵的精密部件。它的腿十分细长,看似软弱无力却能带着它行走和跳跃。但是这种轻量化设计也有一定缺陷,即它无法在大风环境下自在行动。
Ballu可以完成上下楼梯、跳舞等高难度动作。并且就算从三楼纵身一跃也能保持优雅。甚至还能轻松的水上漂。
Ballu 本身重量并不比空气轻,所以它并不依靠漂浮来进行移动,还是要靠双腿进行活动。由于机器人的重量很轻,腿部不需要承受太多重量,所以两条腿的结构设计很简单,只需要能像人类膝盖一样进行弯曲。
而轻量化的设计让 Ballu 机器人轻盈的身躯虽然不能用来搬重物,但可以携带探测装备进入危险地带工作!
Aerial-Biped机器人的设计者Azumi Maekawa认为现有的双足机器人存在很多问题,诸如走的慢、迈步子费力、还容易摔倒,所以他希望通过这种复合结构来解决这些问题。毕竟如果机器人的重力被平衡,就不必担心机器人会摔倒。
当机器人与地面接触时脚的速度为零时,就可以模拟这种看似正常的步态,这也是实现这种步伐的关键要素之一。
Aerial-Biped机器人通过物理模拟器中的强化学习实现模拟正常的步态,然后再转移到自身,以便当四旋翼移动时腿可以进行行走。Aerial-Biped现在还处于原型阶段,目前的设计主要用于娱乐,现在研究人员正专注于为它的身体和腿部增加更多的自由度,目标是能够在现实中模仿动画角色的步态,实现“更丰富的物理表现”。
关于这个项目的更多细节,据东京大学的主要作者Azumi Maekawa透露,Aerial-Biped机器人也受到了日本Magdan机器人的启发,Magdan机器人的脚的底部电磁可以让其行走在金属板上。
(Magdan机器人)
其实没有专业知识和经验的测试者也能编排Aerial-Biped双足机器人的行走。此外,与传统的双足步行机器人相比,Aerial-Biped要便宜得多。
未来,Aerial-Biped除了行走之外,还将显示更多所需的动作,为人们提供新的视觉体验,包括各种舞蹈等等。研发者认为这项研究有可能通过实现由于现实世界角色的机制和属性的约束而不可能的运动,在物理世界中实现虚拟现实体验!
源于:机器人大讲堂