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    澳门银河网游app的猎豹机器人3能爬楼梯和跨越障碍而不摄像机或视觉传感器的帮助。

    由研究人员提供

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“盲”猎豹机器人3可以攀爬障碍物散落楼梯

澳门银河网游app的猎豹机器人3能爬楼梯和跨越障碍而不摄像机或视觉传感器的帮助。

改良设计可以用于探索灾害多发区等危险或难以接近环境。 看视频


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澳门银河网游app的猎豹机器人3现在可以飞跃和整个崎岖地形驰骋,爬碎片散落楼梯,并迅速恢复其平衡时,突然猛拉猛或全部虽然基本上失明。

90磅的机械兽 - 约一个完全成熟的拉布拉多的尺寸 - 被有意地设计要做到这一点的所有不依赖于摄像机或任何外部环境传感器。相反,它灵活地“感觉”的方式,通过其在某种程度上周围人的工程师形容为“盲运动”,就像跨越漆黑的房间内一个人的方式。

“有很多意想不到的行为,机器人应该能够处理,而不依赖于视觉太多,”机器人的设计者,sangbae金,在澳门银河网游app机械工程系副教授说。 “视力也吵,稍不准确的,有时没有,如果你过分依赖视觉,你的机器人必须位于位置非常准确,最终将是缓慢的。因此,我们希望机器人更多地依靠触觉信息。这种方式,它可以在移动中快速处理突发性的障碍“。

研究人员将在10月对智能机器人的国际会议上提出了机器人的自由视觉能力,在马德里。除了盲运动,团队将展示机器人的改进的硬件,包括它的前身相比猎豹2运动的扩展的范围,即允许机器人向前和向后伸展,并从侧扭转到另一侧,非常像猫重新刺激达猛扑。

在未来几年内,金设想的机器人执行,否则太危险或无法为人类所承担的任务。

“猎豹3是专做多功能的任务,如发电厂检查,这涉及到各种地形条件,包括楼梯,路缘石,并在地面上的障碍,” Kim说。 “我觉得有无数的场合,我们[将]想送机器人做简单的任务,而不是人类。危险,肮脏和艰苦的工作能够更安全地通过远程控制的机器人来完成。”

作出承诺

猎豹3可以盲目地做它的方式了楼梯,并通过非结构化地形,并能迅速恢复其在意想不到的力量面前的平衡,这要感谢Kim的团队开发了两种新算法:接触检测算法和模型预测控制算法。

接触检测算法有助于所述机器人确定给定腿从摆动在空气切换到步进地面上的最佳时间。例如,如果在光机器人步骤树枝与坚硬,沉重的石头,它是如何反应 - 以及是否继续通过有步骤进行,或拉回到与摆动腿的,而不是 - 可以使或打破平衡。

“当谈到从空气切换到地面,开关必须非常做得好,” Kim说。 “这种算法实际上是关于,‘当是一个安全的时间来充实我的脚步?’”

接触检测算法有助于所述机器人确定最佳时间过渡摆动和步骤之间的腿,通过不断地计算每个腿3个概率:与地面腿部进行接触的概率,产生的力的可能性,一旦腿命中地面,并且腿部将在midswing的概率。该算法基于从陀螺仪,加速度计,和腿的关节位置数据,计算这些概率,其记录与腿的角度和高度相对于地面。

如果,例如,机器人出乎意料木块上的步骤,它的身体会突然倾斜,移位机器人的角度和高度。这些数据将立即送入计算每条腿,该算法将结合估计每条腿是否应该致力于推动倒在地上,或抬起,为了旋开,以保持它的平衡三个概率 - 同时机器人几乎是盲目的。

“如果人类闭上眼睛,让了一步,我们对其中的理由可能是心理模型,并能为它做准备。但我们也依靠地面接触的感觉,” Kim说。 “我们是那种通过合并多个信息[来源]确定的过渡时间做同样的事情。”

研究人员对实验室跑步机和登山楼梯猎豹3小跑测试实验的算法。两面用随机的物体,如木桩和磁带的卷散落。

“它不知道每一步的高度,不知道有在楼梯上的障碍,但它只是通过犁没有失去平衡,” Kim说。 “没有这种算法,机器人很不稳定,容易倒下了。”

未来部队

机器人的运动盲人也部分归因于模型预测控制算法,预测一个给定的腿应该用多大的力施加一旦承诺了一步。

“接触检测算法会告诉你,‘这是应用在地面部队的时候,’” Kim说。 “但一旦你在地面上,现在你需要计算什么样的力量的申请,因此您可以以正确的方式挪动身体。”

该模型预测控制算法计算机器人的身体和腿的乘法位置的半秒到将来,如果一定的力是由任何给定的腿,因为它使与地面接触而施加。

“说,有人侧身踢的机器人,” Kim说。 “当脚已经在地面上,算法决定,“我应该如何指定对脚的力量?因为我有在左侧的不期望的速度,所以想在相反的方向上施加力以杀死速度。如果我在此相反的方向施加100牛顿,你会秒钟后发生半?”

该算法的目的是使这些计算每条腿每50毫秒,或每秒20次。在实验中,研究人员通过踢搡机器人,因为它小跑在跑步机上,并通过皮带唬弄它,因为它爬上障碍载货梯推出意想不到的力量。他们发现,该模型预测算法,使机器人能够迅速产生反力恢复其平衡,保持前进,而不在相反的方向太远倾斜。  

“这多亏了预先控制,可以应用在地面上的极右势力,与此联系人的过渡算法,使得每个接触非常快速和安全的结合,” Kim说。

球队已经加入摄像机的机器人给它周围的视觉反馈。这将有助于在映射一般环境,并给机器人上的更大障碍,如门和墙视觉抬头。但现在,球队正在努力进一步提高机器人的运动失明

“我们希望没有远见非常好的控制器首先,” Kim说。 “当我们做添加的视野,即使它可能给你的错误的信息,腿应该能够处理(障碍物)。因为如果它的东西,一个摄像头看不到什么步骤?会是什么呢?这就是盲目的运动可以提供帮助。我们不想过于信任我们的愿景。”

这项研究得到了支持,部分由NAVER,丰田汽车研究院,富士康,和科学研究空军办公室。


话题: 算法, 计算机建模, 机械工业, 研究, 机器人, 机器人, 工程学院

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