科学家们想破头:如何让机器人优雅地摔倒?

  次阅读 作者:智能小宝 来源:互联网 2015-12-10 13:27 我要评论(0)

科学家们想破头:如何让机器人优雅地摔倒?

在今年六月份举行的一次大型机器人大赛中,价值数百万美元的机器人们各自挣扎着完成一些简单的任务,比如爬上楼梯等等。在完成任务的过程中,这些机器人出现了一些非常滑稽的失误,而这些失误却导致机器人的仪器、马达和其它组件出现毁灭性的破坏。

对于这些笨手笨脚的机器人来说,非常幸运的一点是,研究人员正在探索让机器人更加优雅地摔倒的方式。当机器人被用于更加复杂的环境或者用机械腿取代轮子进行实验的时候,这项探索工作变得非常重要。

来自佐治亚理工大学的研究人员从人类摔倒的时候会伸出一只胳膊或者一条腿来避免自己受到严重伤害的方式中得到启示。计算机科学教授Karen Liu和研究生Sehoon Ha一起进行了这项研究,她表示:“跌倒的时候需要消耗能量,当你和地面接触的时候,部分能量会消散。”

Karen Liu和Sehoon Ha设计了一个算法,让失去平衡的机器人自己计算应该如何扭动身体才能减少冲击地面的力量。这个算法会帮助机器人创建一系列与地面的接触点,以分散接触地面时的力量。

他们在一个被称为BioloidGP的小型仿人机器人上测试算法,并且在大型机器人Atlas上进行了模拟,后者由波士顿动力公司开发,这家公司专门制造先进的腿式机器人。

而在六月份的DARPA机器人挑战赛上,不少参赛团队都使用了Atlas机器人。比赛过程中,所有的机器人在遥控操作模式下需要完成包括驾驶高尔夫球车、打开一系列门和电钻操作在内的多项任务。该赛事主要是用来模拟机器人在对受损核电站进行修复时会遇到的问题,当然也包含有机器人在人类工作环境下可能遇到的挑战。

科学家们想破头:如何让机器人优雅地摔倒?

伍斯特理工学院的领队Matt DeDonato表示,大多数参与者更专注于保持机器人的直立,而不是制定更好的下跌方式,因为每次跌倒都将会受到计时惩罚。他说:“在机器人变得越来越商业化的今天,机器人跌倒的领域需要更多的探索,因为它总有摔倒的时候。”

Karen Liu说,除了研究如何让机器人减少冲击地面的力量之外,她和她的研究团队还对机器人在摔倒时避免伤害到人类的方式非常感兴趣。他认为,这其中可能涉及到某种平衡方式,使得机器人不可能朝着人类的方向摔倒。

到目前为止,因为传感器和机器人计算能力方面的限制,研究人员开发出的方法并不多。Karen Liu指出,她们的研究很好地解释了为什么包括人类在内的多种动物都拥有一个神经系统来控制身体的反应。

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