━━━━
Salto得到了升級(jí)，現(xiàn)在它可以在實(shí)驗(yàn)室外彈跳了。
加州大學(xué)伯克利分校數(shù)年前研發(fā)的獨(dú)特的單腿跳機(jī)器人Salto近期迎來(lái)了新的升級(jí)，而且即將在ICRA2019會(huì)議上亮相。
在很多人的眼中，加州大學(xué)伯克利分校的Salto從2016年以來(lái)就是他們最喜歡的機(jī)器人之一，然后在后來(lái)的機(jī)器人技術(shù)突飛猛進(jìn)的幾年里Salto就開(kāi)始顯得有點(diǎn)過(guò)時(shí)了。雖然它保持著和第一代的Salto“超侵略性pogo-stick”的相同概念，但一系列的升級(jí)賦予了它更多動(dòng)態(tài)操作能力。
最初的Salto可以連續(xù)跳躍兩次。2017年增加的推進(jìn)器使機(jī)器人能夠控制多重跳躍。去年年底，在IROS，一個(gè)改進(jìn)的控制器增強(qiáng)了Salto的智能，使其能夠進(jìn)行精確的跳躍，從而穿越一系列垂直障礙（以及更多）。
為了讓Salto能夠自行保持直立且完好無(wú)損，它必須在有動(dòng)作捕捉的環(huán)境中跳躍。這就帶來(lái)了很大的限制，研究人員們自己也知道它只能是一個(gè)看起來(lái)很酷的研究項(xiàng)目，或者能拍出一些吸引眼球的視頻，除此之外就沒(méi)有什么用了。
在近日的ICRA會(huì)議上，加州大學(xué)伯克利分校（UC Berkeley）的機(jī)器人學(xué)家Justin Yim和Eric Wang（來(lái)自Ron Fearing的仿生微系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室）展示了最新版本的Salto，這個(gè)版本添加了完全消除動(dòng)作捕捉系統(tǒng)所需要的傳感和計(jì)算能力。在實(shí)驗(yàn)室外，你想要它跳多少下，Salto就能跳多少下，完全在室外也可以。
Salto不是自動(dòng)跳躍的，因?yàn)樗鼪](méi)有任何機(jī)載遙感，Justin一直在“驅(qū)動(dòng)”著這個(gè)機(jī)器人，讓它始終在人行道上，并讓它避開(kāi)障礙物。跳上臺(tái)階也是人為驅(qū)動(dòng)的，論文中對(duì)運(yùn)動(dòng)序列的描述提醒我們，為什么讓人類(lèi)控制機(jī)器人不是一個(gè)好主意：
“人類(lèi)操作員指引機(jī)器人跳到合適的位置，然后沿直線(xiàn)前進(jìn)到0.43m高的臺(tái)階上。機(jī)器人被指引著往右上方跳，然后再往左邊。在人為錯(cuò)誤指引機(jī)器人往左邊跳進(jìn)灌木叢之前，這個(gè)過(guò)程總共持續(xù)了19s。”
新的機(jī)載姿態(tài)估計(jì)和跳頻控制系統(tǒng)（稱(chēng)為SUFEP，用于滑移跳躍方向和速度估計(jì)器）是足夠強(qiáng)大的，即使在泡沫表面，Salto也可以連續(xù)跳躍。它使用航位推算來(lái)估計(jì)每次跳躍的位置變化量，即使經(jīng)過(guò)幾分鐘的300次跳躍，這種估計(jì)也只會(huì)漂移一兩米（表示每次跳躍誤差小于1厘米）。
然而，現(xiàn)在最棘手的部分是準(zhǔn)確地估計(jì)Salto的姿態(tài)，我們假定研究人員說(shuō)的“姿態(tài)”是指它的方向（而不是它有多“激進(jìn)”）。姿態(tài)評(píng)估錯(cuò)誤相差約1度，每個(gè)跳躍之間就有約0.5m的誤差，這意味著，在實(shí)踐中，Salto不能夠精確地計(jì)劃它的跳躍，去讓它能夠好好地爬樓梯，不被摔下來(lái)。
不過(guò)，這項(xiàng)工作已經(jīng)在進(jìn)行中，研究人員期望更高的精度估計(jì)和控制能讓機(jī)器人在更多樣的表面上跳躍，像樓梯，家具以及其他外露物，或是像室內(nèi)軟裝、自然植物這種柔軟的基底。
研究人員告訴我們，除了可能要升級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)和電池讓它能夠有更大的跳躍力，運(yùn)行得更久，Salto的硬件現(xiàn)在已經(jīng)足夠用了。現(xiàn)在的研究重點(diǎn)是新的行為，研究人員已經(jīng)有想法了，他們打算給Salto增加一些有抓力的腳，讓它能夠從地面一下跳到樹(shù)枝上。教授Ron Fearing在視頻中提到，那些“腳”和“手”會(huì)是一個(gè)相當(dāng)大的升級(jí)，他還表示他依舊很喜歡Salto。
文章來(lái)源：IEEE電氣電子工程師學(xué)會(huì)
IEEE Spectrum
《科技縱覽》
官方微信公眾平臺(tái)
往期推薦