深度解析鸵鸟机器人Cassie,如何进化成机器人通用型平台?

深度解析鸵鸟机器人Cassie,如何进化成机器人通用型平台?

机器人大讲堂 欧美女星 2017-02-16 00:01:05 5


当地时间2月10日,美国俄勒冈州立大学旗下的Agility Robotics公司,对外公布了他们的最新研究成果,双足机器人—Cassie。Cassie是一个动态步行机器人,它比大多数行动缓慢的双足机器人更接近于人类行走的步态。Cassie的动态特性也使得它能更好的适应多样化的复杂地形,成为一个能真正服务于人类的机器人。


除了搜索和救灾救援,Agility Robotics公司设计Cassie的初衷还包括:奔跑着将包裹送到客户的门前。



视频中的Cassie只有三个月大。Cassie的设计者们在这三个月的时间内,帮助它从摇摇晃晃的站立这成长为一个能在泥泞道路中、摇晃的码头上稳步前进的出色机器人。更加令人赞叹的是,Cassie防水设计,使得它能完全适应俄勒冈州多雨的天气特点。


非常有意思的是,虽然Agility Robotics公司的设计人员并没有有意将Cassie设计为一只鸵鸟,但是从Cassie的步态来看,人们更多的联想到的是鸵鸟而非人类。这可能是因为设计人员们与在地面上奔跑的鸟类一样,想要获得一对敏捷、高效、稳健的双腿。


虽然Agility Robotics是一个初创公司,但它的创始人Jonathan Hurst(兼俄勒冈大学教授)已经设计了十几年的机器人,包括著名的MABEL,ATRIAS和密西根大学的MARLO(同为ATRIAS系列)。Cassie是未来机器人的代表之一,目的是建立一个更通用的科研和应用平台。Hurst教授说:“在上一代机器人ATRIAS的设计中,应用了很多新的技术。ATRIAS是第一个实现类人步态的机器人,它的质心轨迹和地面反作用力的曲线是和人走路时完全一样的。但ATRIAS并不是一个高效的机器人,而仅能用作科学论证。Cassie汲取了ATRIAS的设计经验,重新设计了电机和传动装置,使得它比上一代更加小巧,能量利用更高效。”


除了提高效率,Cassie还在各种实用性的方面对ATRIAS进行了改进,它的髋关节像人类一样有三个自由度,使得机器人能灵活的行走和转弯。而且它的脚踝上也有电机,使得它能够原地保持站立,而不必像上一代ATRIAS一样原地踏步。电池和计算机也全面升级,使得长时间户外行走和集成各种探测传感器成为可能。


密西根大学的教授Jessy Grizzle和Hurst有近十年的合作关系。在他的“动态足行机器人实验室”里,ATRIAS被重新命名为MARLO。在Cassie公布之前,MARLO已经在学术界获得了极高的知名度他对Cassie的设计非常兴奋:“Cassie非常牢固,之前我们实验室看过他们用榔头敲击它防护罩的视频。我们的目标是要带着它到灌木林里奔跑,并通过控制程序,把它做得跟橄榄球运动员一样灵活。”


同时,Agility Robotics公司真正追求的,已经超越了Cassie的商业应用研究。Hurst告诉我们:“如果我们能真正了解腿的动态能力,它将被应用到很多方面,包括搜索救援、外骨骼、假肢以及投递包裹等。” Hurst教授还表示,“我相信,双足机器人终将如汽车行业一样改变我们的生活。我们都希望机器人能够在日常生活中帮助我们,我们也希望商品能够以微不足道的成本一瞬间送到我们家门口。Cassie就是向这方面迈出第一步的机器人,我们也将继续对Cassie进行改善和开发,以进一步适应人类生活的各种环境。”


在接下来的开发过程中,Agility Robotics的研发人员还将为Cassie安装上上肢和各种传感器,以便Cassie能够在跌倒后自己爬起来,也会加装VR设备,为用户提高临场感。至于成本方面,Hurst教授表示,他们的最终目标是10万美元的机器人。该公司表示,目前全部的Cassie机器人已经全部卖完了,新的产品将在今年夏天晚些时候。

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