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浙大新一代“绝影”机器狗发布,可深度模仿四足动物跳跃动作

2019-11-14 16:31 次阅读

日前,浙江大学创新创业团队杭州云深处科技发布了新一代“绝影”机器狗。该机器人团队在2018年2月和12月先后发布了“绝影”四足机器人及其升级版本,引发高度关注。此次推出新“绝影”是该系列的最新迭代版本,运动性能和感知能力得到了大幅度的提升,特别是四脚原地跳跃步态和远跳步态的实现,是四足机器人控制算法上的再次突破。

浙大新一代“绝影”机器狗发布,可深度模仿四足动物跳跃动作

新“绝影”表现得更加灵敏、圆润,肢体线条自然流畅,身长85厘米,站立时高达65厘米,体重约40千克,让人感觉像身边的“萌宠”,肢体线条更为自然流畅,运动时显得更为灵敏,交互体验更加友好。

浙大新一代“绝影”机器狗发布,可深度模仿四足动物跳跃动作

在“绝影”视频中,我们可以看见新版本的“绝影”机器狗后腿发力、前腿前扑,以重心上下起伏的姿态,平稳地奔跑在布满大块砖石的路面上;

浙大新一代“绝影”机器狗发布,可深度模仿四足动物跳跃动作

然后原地起跳,顶飞垂悬着的皮球,平稳着陆;

浙大新一代“绝影”机器狗发布,可深度模仿四足动物跳跃动作

接着腾跃而起,钻过呼啦圈,同样稳稳地着陆;

浙大新一代“绝影”机器狗发布,可深度模仿四足动物跳跃动作

最后凭借其优越的感知能力,找到自己的‘狗窝’——充电桩,趴上去为自己充电。

浙大新一代“绝影”机器狗发布,可深度模仿四足动物跳跃动作

技术助力

新“绝影”应用多多~

新“绝影”机器狗的Bound步态控制相比以前的算法增加了预测的功能,仅靠当前机器人状态进行的闭环控制对这种高动态的步态无法进行很好的控制。而改进的算法可以通过当前机器人的状态信息预测未来一段时间内机器人的运动状态,然后将一系列的估计值与期望的规划值进行对比,求出符合预期的局部最优解,这样就能尽可能的使未来的一段时间机器人的运动状态是最优的,所以即使对于复杂路面也有很好的适应性,尤其在有沟壑的野外路面,bound步态可以发挥独特的优势。

浙大新一代“绝影”机器狗发布,可深度模仿四足动物跳跃动作

不仅如此,新“绝影”拥有更流畅的仿生学腿部设计以及更加强大的关节驱动能力,配合独特的闭环控制优化算法以及准确的状态反馈,机器人可以在起跳前始终保持理想的身体姿态。得益于轻量化的腿部设计,“绝影”在完全腾空的阶段身体姿态并未受到摆动腿引起的剧烈影响,从而保持了较好的姿态控制,同时也使得机器人在落地时即使受到强烈的不规律的冲量影响,仍然可以快速恢复稳定,免于失控摔倒。

最终,新“绝影”实现了深度模仿四足动物跳跃的动作,前向跳跃距离可达1.5米,可跨越障碍物高度约40厘米,原地起跳高度70厘米,可适应野外有障碍物的环境。

浙大新一代“绝影”机器狗发布,可深度模仿四足动物跳跃动作

“绝影”机器狗进一步加强了感知系统和自主决策的能力,搭载了用于定位的激光雷达,以及用于局部精细定位的摄像头。从视频可以看出,“绝影”可以在工作区域实现环境地图的构建,以及自主导航和动态避障。自主充电的定位使用了视觉信息反馈,在视觉系统辅助下,引导机器人进入充电区域,并低速缓慢移动。当机器人步行至指定区域后,通过视觉的精准定位信息,机器人将控制身体与充电桩进行对接,直到充电桩检测到完成对接的状态。自主充电桩本身具备了独立的无线通讯、低电压检测、状态问询、充电失败后重新校准等功能。

据研究团队介绍,新“绝影”将在日常的生产生活中发挥作用,尤其是环境复杂的工矿园区、铁路隧道等场景中,新“绝影”通过搭载的摄像头,以及各种检测传感设备,可以轻松执行巡检任务,真正发挥腿足机器人的优势。

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