继波士顿暴力弹跳机器人Handle之后,Minitaur机器人也刚刚解锁多项“逆天”技能

人工智能 2024-12-18 10:00www.robotxin.com人工智能专业

在之前的观察中,我们了解到Ghost Robotics的Minitaur机器人通过跳跃或弹跳步态展现了出色的移动能力。它不仅具有四足的优势,可以灵活采用多种步态来适应不同的外界环境。

最新发布的视频展示了Minitaur机器人的卓越技能。它可以轻松应对各种地形,无论是爬行、跳跃,还是在冰面上行走,甚至可以用两条腿直立行走,展示了其步态的动态调整能力。

Ghost Robotics的联合创始人Gavin Kenneally和Avik De向我们揭示了他们的目标:扩展Minitaur的行为,使其能够“穿越广泛的地形环境和真实世界中的操作场景”。他们进一步补充说,腿式机器人在各种环境和地形中相较于轮式和轨道式机器人具有更出色的移动性。Minitaur还能展示一系列不同的行为,使其能够轻松克服自然障碍。

关于腿式机器人与轮式或轨道式机器人的差异,IEEE Spectrum与Ghost Robotics团队进行了深入的探讨。在平坦且无障碍物的情况下,轮式机器人通常是最高效的。当面对沙子、泥土和粗糙地形时,追踪式机器人表现出其优势。但若有固定物体、障碍物和垂直表面,腿式机器人则展现出无与伦比的优势。即使在面对适度的障碍物时,追踪式机器人可能也能克服,但在大片广阔连绵的非结构化地形上,与动态腿式机器人相比,其能效会显著降低。

为了获取更多关于Minitaur机器人的详细信息,我们选取了IEEE与Kenneally、De以及Ghost Robotics的CEO Jiren Parikh的对话内容,以供大家参考。另一个显著优势是,腿式机器人如Minitaur通常拥有相较于相似尺寸的追踪式或空中机器人更多的驱动自由度。这些额外的驱动自由度可广泛应用于重新定向、操纵以及增强机器人的灵活性和通用性脱困能力。在如沙滩和泥滩等复杂地形中,追踪式设备可能在到达被困地点前表现良好,但一旦陷入困境,其逃生能力便显得捉襟见肘。而Minitaur则以其强大的机动性和卓越的脱困能力脱颖而出。不同于需要附加机械臂才能拥有开门能力的轮式、追踪式或空中机器人,Minitaur的四肢本身就具备这一功能。

腿式机器人的主要挑战在于多自由度协调和在各种地形上维持平衡。而Minitaur被特别设计,允许对其肢体进行高度灵活且通用的软件控制,即使在高频带下也能保持运作。这使得控制设计者能够随时间自由改进控制算法,无需对机器人本体做出任何修改。

关于耐久性,Minitaur的表现尤为出色。“Ghost Robotics”表示,自从试产开始以来,他们一直在对机器人原型进行各种物理实验,虽然某些形式的损害可能难以现场修复,如从高处跌落的铝制机械腿可能会弯曲,但这些问题可以通过简单的矫正或替换零件来解决,不会丧失机器人的功能。机壳设计坚固,对电机保护充分,机械腿是关注的重点。值得一提的是,直驱促动器非常坚固,没有因冲击载荷而断裂的齿轮装置,也没有易损的液压系统和力/扭矩传感器。

在与其他腿式和追踪式机器人相比时,Minitaur的核心设计原则之一是降低机械复杂性。虽然追踪式机器人在外观上看似简单,但其悬挂机制相当复杂,一旦损坏便难以修复。相比之下,Minitaur的设计更简洁,易于维护和修复。在与IEEE Spectrum的访谈中,“Ghost Robotics”分享了他们在户外动态测试中的经验,展示了Minitaur的耐久性和强大的性能表现。IEEE Spectrum:你能描述下Minitaur如何调整步态以应对不同类型的地形吗?

Ghost Robotics:Minitaur的步态设计精妙而富有灵活性,它是基于实时反馈对环境的扰动做出反应的。举个例子,如果Minitaur在冰上行走,你可以观察到它步态的微妙变化。一旦机械腿开始打滑,它就会加快腿部移动的速度,并且不断地调整身体位置,防止摔倒。传统的固定步态模式是按照固定的“时钟”信号和频率移动腿部,但Minitaur能够在环境和腿部的反馈中灵活调整。当机械腿在冰上或滑动的表面上移动时,保持其稳定性和灵活性是一项巨大的挑战,而Minitaur通过其智能反馈系统成功实现了这一点。

IEEE Spectrum:你们的视频展示Minitaur以各种极具创意的方式穿越不同地形。你们正在研究哪些多模态运动?

Ghost Robotics:我们正在深入研究多模态运动,已经在首个视频中展示了Minitaur利用机械脚趾附件攀爬篱笆的能力。未来,我们计划展示它如何利用固定的腿部附件攀爬各种垂直表面。针对不同的应用场景,我们期望未来能够现场更换机械腿的附件。我们还在与一个私密客户合作,对Minitaur进行定制改造,希望它能作为水面和水下的游泳机器人或潜水器平台,利用脚蹼在海底或河床底进行工作。我们期待展示Minitaur在不同环境下的多才多艺和强大的适应性。探索Minitaur机械腿的奥秘:平衡、稳定与潜力的完美融合

当你目睹Minitaur机械腿收缩动作的过程,你会惊叹于我们如何巧妙地在不投入过多资源的情况下,实现了水密封、稳定性以及空气气泡控制浮力的设计。这款机器人相对安静,没有齿轮箱工作噪声,仿佛是一位优雅的舞者,在科学研究和军事应用领域中轻松穿梭,同时它还拥有极高的比功率,这是水下车辆装置中难得的资源。

想象一下,如果追踪机器人的胎面或悬挂机构在行进中遭遇损坏,它们可能只能原地打转。但Minitaur机器人不同,即使腿被弯曲或固定,它也能跛脚前进,展现出卓越的适应性和韧性。

那么,Minitaur仅仅使用两条腿能走多远?《IEEE Spectrum》提出了这样的疑问。Ghost Robotics回应说,双足行走的研究既充满挑战又充满可能。目前,世界上没有另一个仅使用4个驱动器的3D双足机器人可以与之匹敌。Minitaur可以直立行走将近20步,然后会在无法维持双足平衡时趴下变回四足行走。未来,他们将继续研究,并努力让Minitaur尽可能长时间地保持双足状态。

除了基本的行走功能,使用一条或两条腿来完成各种任务正是Minitaur的关键行为。例如,它可以开门、操控物体、攀爬垂直表面,甚至获取有利位置读取传感器数据、进行逃生演习等。双足用例展示了其在不同场景下的多样性和实用性。

那么,将Minitaur扩展为中型甚至更大的腿式机器人前景如何?Ghost Robotics表示,他们已经推高了商用电机的基本极限扭矩密度。所选的电机对于保持机器人的低成本至关重要,甚至低于现有的追踪式机器人,并且成本远低于其他腿式机器人。虽然采用当前发动机技术无法打造一个与Minitaur机器人同样尺寸的直驱机器人,但他们可以在同一范围内制造一个更笨重但有效负荷能力更强的机器人。未来他们也在考虑为特定用例修改或定制电机设计,当成本不是问题的时候,更多的可能性将被开启。

Minitaur机械腿展现了技术与创新的完美结合,它在保持平衡、稳定与控制力的展现出巨大的潜力和无限的可能性。随着研究的深入和技术的进步,我们有理由期待它在未来带来更多惊喜和突破。介绍Minitaur:小巧玲珑,功能强大

我们正在倾注心血,对Minitaur进行精心设计,以便在特定需求下,即使机身更小、载荷容量有限,也能展现出强大的功能。我们的目标是为那些需要小尺寸机器人的领域提供同样强大的性能。各位朋友,请持续关注我们的最新动态。

别担心,Ghost Robotics一直在努力创新。我们密切关注Minitaur的每一个进步,从开发平台到商业应用版本的转变,这一路充满了挑战与机遇。这包括为其增添更多传感器、提升操作能力、增强鲁棒性,并预设一些自动化场景。

值得一提的是,Minitaur的价格真的非常亲民,仅需约1万美元。这是手版的价格,如果是量产的话,成本还有进一步下降的空间。据我们所知,Ghost Robotics团队正在积极缩小机器人尺寸,同时也在努力降低成本。这让我对未来的发展充满期待,也许有一天,像我们这些机器人爱好者,也能轻松拥有一台属于自己的Minitaur。

简而言之,我爱这款产品,对其充满热情,迫切希望拥有一个。让我们一起期待Ghost Robotics给我们带来的惊喜吧!

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