斯坦福新成果 能爬墙的机器人

  次阅读 作者:智能小宝 来源:互联网 2016-03-22 13:27 我要评论(0)

(王约翰)谷歌的 AlphaGo人工智能已在这个星期早些时候证明了机器可以比人类更聪明。一个来自美国加州斯坦福大学研究人员制造的原型机器人再次表明,机器人比我们更加敏捷。

这台机器人不仅能够通过四轴飞行器飞行,它还可以降落在垂直的墙壁上,用带刺的脚抓住墙面,一旦不小心滑落了,还能够继续调整到飞行状态。

它的名字叫做斯坦福攀登飞行机动平台(SCAMP),它借鉴了仿生和精确操控实验室制造的早期机器人经验。该项目论文的主要作者Morgan Pope解释道: 由于受到电池容量的限制,四轴飞行器的续航能力有限,只能在小范围内飞行,但如果可以中途栖息,就可以持续工作几小时甚至几天,可以用来采集数据或者执行通讯任务。 她进一步解释道,完美的中途栖息对于机器人来说是非常困难的,但是这种无人机如果降落在不当的地方可以重新调整自己的位置,这要归功于它的攀爬能力。

该实验室多年来一直致力于制造爬壁机器人,通过使用多刺脚来抓住粗糙的表面,这和昆虫用足刺攀爬的原理类似。尽管实验室也尝试了使用有粘性的脚,但后来证明在SCAMP上安装带刺的脚是最有效的,它们重量轻并且功耗低,这两点对于飞行器来说至关重要。

它们的脚长在看上去很奇怪的长腿上,这让机器人看起来有点像昆虫,而这些脚看上去更像是触角,但却长在了腿上,就像长脚蜘蛛和竹节虫一样,正是因为它的腿又细又长,并且重量很轻,可以减少走路的步数,提高工作效率。

在飞行模式和攀爬模式间切换是一个非常困难的问题,该实验室最近一直在固定翼机器人和四旋翼机器人之间做出选择,最终发现一旦机器人接近墙壁就会失去控制。对于 SCAMP来说,它有一条长长的尾巴,机器人首先从墙后面接近,使用尾巴进行第一次接触,加速度计探测后可以使其保持稳定,并且这个动作可以让机器人直立起来,通过最大旋翼推力将它推向墙面,直至每只脚都抓紧墙壁。之后,机器人开始攀爬,如果在某一位置没有抓紧滑了下来,敏感的加速度计会探测到自由落体,同时旋翼将会重新启动将机器人推回墙面。如果在攀爬的时候,它的承重手臂离墙太远,也可以启动旋翼来纠正角度。

听到这里,你一定会觉得很神奇,但是开发团队对于这种机器人真正进入市场有着更多的计划。Pope说: 在未来的工作中,我们希望能使用自适应步态来控制SCAMP,程序允许机器人通过动态回馈来改变攀爬策略从而响应攀爬失误。我们也知道,如果要使SCAMP在整个家庭里攀爬和栖息,就需要使用多种策略来支持,SCAMP长期以来积累了大量的经验,这就能够让我们应对新的表面和新的环境,不同旋翼平台也会增加新的感应能力和通讯能力。

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