2011年,德國(guó)航空航天局下屬的機(jī)器人學(xué)習(xí)與機(jī)電一體化研究所發(fā)布了一款名為“DLR”機(jī)器人(如下圖所示)的模型,該模型由ChristinOtt和她的團(tuán)隊(duì),以及將軍共同開發(fā)。德國(guó)人將其定義為“Torquecontrolledhumanoidrobot”,即機(jī)器人基于轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)控制。
Bipedal 機(jī)器人有一個(gè)非常自由靈活的特性,相當(dāng)強(qiáng)大。我覺得里面應(yīng)該有一個(gè)平衡文書,這樣他就可以一直保持機(jī)器人了。它更像是一架人形無人機(jī)。它不同于典型的機(jī)器人。他的手臂換成了螺旋槳來保持平衡。他的平衡能力大幅提升,可以在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)保持平衡。Biped 機(jī)器人畢竟是高科技。保持平衡,借助人機(jī)推進(jìn)器旋轉(zhuǎn),一定是他的本事。
其實(shí)兩足動(dòng)物機(jī)器人是可以直立行走的,而且自由度很好,非常靈活。它是一個(gè)仿生機(jī)器人,可以實(shí)現(xiàn)雙足行走及相關(guān)動(dòng)作。但是對(duì)于兩足動(dòng)物機(jī)器人來說,保持平衡并旋轉(zhuǎn)是比較困難的。機(jī)器人本質(zhì)上是一個(gè)由機(jī)械控制的動(dòng)力系統(tǒng)。雖然它可以是有趣的和靈活的,但它包含許多動(dòng)態(tài)特征。在這樣的使用過程中,會(huì)有一些磨損或者連接不順暢,會(huì)產(chǎn)生一些問題,比如沒有辦法保持平衡。
從爬行到直立行走,人類完成了從猿到人的重要進(jìn)化。對(duì)于機(jī)器人,獨(dú)立行走和躲避障礙物也是一個(gè)飛躍。雖然很多機(jī)器人在電影和現(xiàn)實(shí)中都做過人形設(shè)計(jì),但是機(jī)器人還是缺乏獨(dú)立行走的能力。在保持平衡方面,甚至可以認(rèn)為機(jī)器人是零智力。而是刷爆了機(jī)器人朋友圈。看完這個(gè)視頻,你一定感嘆:臥槽,牛逼,逆天!
本圖集機(jī)器人來自BostonDynamics大狗機(jī)器人大多數(shù)人對(duì)這家公司的了解可能是從大狗機(jī)器人(大狗)開始的。對(duì),就是那個(gè)長(zhǎng)得像狗的機(jī)器人。大狗機(jī)器人怎么走路?它的原理是由汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)可以帶動(dòng)其相連的肢體運(yùn)動(dòng)。陀螺儀和其他傳感器幫助機(jī)載計(jì)算機(jī)規(guī)劃運(yùn)動(dòng)的每一步。機(jī)器通過四條腿保持身體的。每條腿都有三個(gè)由傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的關(guān)節(jié)和一個(gè)“彈性”關(guān)節(jié)。
一種方法是使用動(dòng)態(tài)平衡算法。真實(shí)的人體也是類似的。比如你可以單腳站立,你會(huì)發(fā)現(xiàn),每次身體傾斜,你的小腦都會(huì)發(fā)出指令,控制身體做出相應(yīng)的調(diào)整,包括調(diào)整上半身和手臂的姿勢(shì)(改變重心相對(duì)于支點(diǎn)的位置);你的腳也會(huì)動(dòng)態(tài)調(diào)整。一會(huì)兒前腳掌或腳趾發(fā)力(支點(diǎn)前移),腳跟發(fā)力(支點(diǎn)后移),左腳發(fā)力,右腳發(fā)力。即小腦(計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)控制程序)發(fā)現(xiàn)身體丟失平衡,檢測(cè)傾斜方向(傳感器:力傳感器、位置傳感器、視覺傳感器等。),小腦發(fā)出指令調(diào)整身體動(dòng)作(程序采用PID算法或其他算法,給出與當(dāng)前偏差對(duì)應(yīng)的相應(yīng)幅度的動(dòng)作,通常是調(diào)整重心和支點(diǎn)的位置,或者臨時(shí)采用反作用力加速某個(gè)部位的運(yùn)動(dòng))因?yàn)槌绦蚴沁B續(xù)掃描的,比如每1毫秒完成一個(gè)掃描周期,然后每1毫秒判斷當(dāng)前狀態(tài),更新對(duì)策的范圍,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。
中國(guó)有望成為技術(shù)發(fā)明人平衡 No.9,國(guó)內(nèi)智能設(shè)備制造商機(jī)器人(Ninebot)近日宣布全資收購(gòu)平衡 Segway,汽車鼻祖。據(jù)了解,賽格威是電動(dòng)平衡汽車的發(fā)明者和最著名的品牌制造商。據(jù)9 機(jī)器人CEO高祿峰透露,收購(gòu)?fù)瓿珊螅?機(jī)器人將擁有對(duì)方400多項(xiàng)核心專利。這也意味著,9號(hào)機(jī)器人有望攀登世界智能交通領(lǐng)域的制高點(diǎn),成為未來的行業(yè)龍頭。
什么是電動(dòng)平衡汽車?在機(jī)場(chǎng)和體育場(chǎng),你會(huì)經(jīng)常看到工作人員踩著兩輪車,利用重心控制設(shè)備靈活前進(jìn)、后退或轉(zhuǎn)彎。這是電平衡車,在中國(guó),除了時(shí)髦的極客,經(jīng)常被警察、保安、媒體使用。雖然目前行業(yè)年市場(chǎng)規(guī)模不到20億元,但作為一種新型智能個(gè)人出行工具,電動(dòng)平衡 car被很多人視為智能硬件的“下一個(gè)風(fēng)口”,但是,政策和安全仍然是懸在平衡面前的“達(dá)摩克利斯之劍”。