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现实版“铁臂阿童木”!全球首个类人飞行机器人兼具视觉、听觉和触觉

 RoboSpeak 2021-12-27

在像人类这件事儿上,我们对机器人有着太多执著。似乎在外形上越接近人类,这一堆冰冷机器就能在能力上与我们越接近。

近期意大利技术研究院(IIT)向我们展示了其人形机器人iRonCub背负喷气式背包预备起飞的视频。

说是预备起飞,iRonCub主要还是在地面就4个喷气发动机的推力对机器人的状态影响进行力学分析。

不难看出iRonCub的小脸已经被吓得惨白,也许是担心被身后的火焰烧到屁股,亦或是人形机器人有些恐高。iRonCub机器人算的上是iCub的魔改版,喷气背心加上双手的喷气引擎共计四引擎使得iRonCub具备了飞行的能力。

iCub 是一个儿童大小的机器人,项目诞生于 2004 年,旨在开发一个支持具身人工智能研究的平台,受到欧盟委员会的资金支持。除了实现机器人的设计开发,还进行了一系列的开源活动,构建了一个开源机器人中间件YARP,相关成果已发布在GitHub,可用于研究小型人形机器人的爬行、行走、视觉、触觉、AI、认知、操纵和学习,无需任何特殊设备即可在任何实验室进行操作。

https://github.com/robotology

iCub具有53个自由度,主要集中在机器人的上肢和手部。iCub 传感器包括摄像头、麦克风、力/扭矩传感器、陀螺仪、加速度计以及每个关节中的编码器。当然它也面临着“人生”的第一大难题——走好每一步。

对于人形机器人而言,尤其是带腿的机器人,想要执行任务首先要解决的就是稳定站立行走的问题。但并不是每一款机器人都能在这一步做得很好,iCub也不例外,走起路来虽然不是摇摇晃晃也是步履蹒跚。

工程师在面对这一难题时,绞尽脑汁想到了一个极佳的解决方案,既然不能好好走,那我们干脆起飞吧!!!

研究人员将iCub的双手配备了为喷气发动机,并背上了喷气背包打造了增强的iRonCub,无论是年龄上和外形上都更加接近铁臂阿童木。

研究人员为了评估iRonCub的推力控制系统以确保成功飞行,提出了一个框架用于评估没有配备直接推力测量传感器的飞行多体系统的推力强度。它使扩展卡尔曼滤波器(EKF)的设计能够用于在线推力估计,解决了推力估计中由于系统的自由度较大和螺旋桨模型的不确定性而产生的额外复杂性。这项成果发布在了IEEE 机器人与自动化快报月刊上。

DOI: 10.1109/LRA.2021.3129258

研究人员坚信,将空中控制系统和人形机器人相结合,可以克服空中机器人在地面上运动的不足,并将人形机器人的运动能力扩展到了天空。空中人形机器人可以行走、飞行、操纵和运输物体,从而为有效载荷运输和物体操纵提供高效的解决方案。

但在笔者看来,目前iRonCub最大的作用还是代替人类完成飞行背包之类未来装备的科学实验,作为一个行走功能尚需完善的机器人能够借助飞行完成更为复杂的操作实在让人难以信服。

如果不能像人一样完成这些操作,一个带着机械臂的机器人也许显得更加实用。完全的仿人并不意味着机器会具备更多能力,更何况iRonCub看起来还没有8岁,它还需要一个长大的过程。

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