2018值得关注的国产仿生机器人:赤兔、中国大狗、蛇形机器人、HEXA


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文章摘要:2018值得关注的国产仿生机器人:赤兔、中国大狗、蛇形机器人、HEXA ,淳朴挡箭牌胜过,中脑断口覆盖面。

来自:互联网周刊(微信号:ciweekly),作者:廪实


六角蜘蛛仿生机器人HEXA:高度机动、智能化程度高

在拉斯维加斯的Defcon黑客大会上,Martin使用HEXA在3分5秒的时间内拆除炸弹,卫冕冠军。一时间,HEXA成为人们热议的对象。

HEXA是什么?

它是国产新一代可编程机器人中的第一款,是一个6脚、高度机动、紧凑的机器人,外形酷似狼蛛。配合机器人,HEXA公司还会提供MIND,一个机器人操作系统和SDK,这个系统让人们首次无需知道底层硬件、复杂的机械学习,而且还可以创造有趣的机器人功能。不仅如此,它内置加速度计、红外线传感器和720p摄像头,同时具有夜视导航模式。为了使操作简单,HEXA的基本功能(如行走)已经被设定好,用户无需再向它发出其他指令。

HEXA足够灵活和智能,并且高度机动,可以灵活地应对不同的环境和地形。HEXA的出色表现使它在美国科技新闻界备受赞誉,有媒体宣称,“它将成为机器人中的iPhone”。

类似HEXA的便是模仿生物、从事生物特点工作的仿生机器人。仿生机器人的种类有很多,功能不尽相同。例如,仿麻雀机器人可以担任环境监测的任务,具有广阔的开发前景;机器蛙腿的膝部装有弹簧,能像青蛙那样先弯起腿,再一跃而起,希尔顿娱乐场_红宝石娱乐场_康莱德娱乐场:可帮助人类探索外太空;机器壁虎能在各种建筑物的墙面、地下和墙缝中垂直上下迅速攀爬,能够应用于搜索、救援、反恐,以及科学实验和科学考察。

仿生机器人的发展将帮助人类解决很多问题。例如二十一世纪人类进入老龄化社会,发展“仿人机器人”将弥补年轻劳动力的严重不足,解决老龄化社会的家庭服务和医疗等社会问题,并能开辟新的产业,创造新的就业机会。

蛇形机器人:可塑性强,可探索更多未知空间

由中国航天科工三院35所研发的一款蛇形机器人可“下海”为海底油气管道做检测,并且已经通过国内海上油田的实际检测,性能达到了国际先进水平。

该蛇形机器人官方名称为海底管道漏磁内检测器,可在管道内部穿梭,利用油气压力穿行,通过高精度漏磁检测技术,可以捕获并存储管道内外壁的腐蚀、缺陷信息,对缺陷点进行准确识别、精确定位。

研发人员介绍,依靠大容量数据采集、匹配处理技术,可在短时间获取数据,为管道出具一份数据全面的“体检报告”。此前,国内并没有此类产品,中国海底油气管道检测服务被国外高度垄断,存在价格高、报告数据不全面等问题,还存在能源信息隐患,而35所的该款应用于8英寸管道的蛇形机器人则打破了国外垄断,从核心技术到产品实现,均为中国制造。蛇形机器人能到很多人们无法到达的领域,帮助人们实现对未知空间的探索。

双足仿人机器人:由二十人不到两年创造的“运动脑”机器人

2017年1月,钢铁侠科技第二代产品组装成功,加上了酷炫的外壳,系统底层设计进行大幅优化,核心零部件采用自主研发,并形成配套的自主知识产权体系。钢铁侠科技的ART第二代机器人单腿是六个自由度,双腿是十二个自由度,踝关节是两个自由度,髋关节是三个自由度,这让机器人走路类似于人的姿态。

不仅如此,钢铁侠研发团队更将“运动脑”加入到仿人机器人当中,使机器人拥有自主运动能力。“运动脑”基于机器人的形态,运用正逆向运动学、动力学以及人工智能技术,可实现机器人的关节控制、神经中枢控制,最后达到任务层控制目标。

根据学界的定义,完整形态上的智能机器人应具备感知、交互、决策、控制四大功能。具体到人形机器人形体,其核心技术难点在于步态控制、环境感知等环节,钢铁侠通过机器人本体与运动算法控制相结合攻克。

机器狗:逐步发展完善的四足机器人

机器狗是一个流行的通俗代号,用来泛指那些四足高平衡性机器人。2008年3月18日,波士顿动力公司发布了一段关于新一代的机械狗的录像,在这个录像当中,机械狗不仅能够穿越结冰地面,并且还能够在被侧踹之后恢复平衡。自此之后,国内外多所大学和科研机构都为这种形态的机器人付出了巨大的心血。

也正是由于机器狗的平衡性,让国内外的科技团队纷纷研究,趋之若鹜。

由浙江大学与南江机器人联合研发的四足机器人“赤兔”,对于各种复杂地形有着高度的适应能力,可以实现爬坡、爬楼梯,在崎岖路面行走、小跑和奔跑。目前,大部分的运输机器人是轮式的,它们虽然运动稳定,但只适用于路面平坦的环境。而“赤兔”机器人却能够像四足生物一样实现走路、跳跃甚至是跨越障碍,当它小跑时,它改为前后对角的两条腿一起动,达到成年人的步行速度;当“赤兔”高速跳跃,或者飞奔起来,速度可以达到更高的水平。

而由中国兵器装备集团公司研发的仿生四足机器人的线路十分复杂,体积也很庞大。这款机器人总重250千克,负重能力为160千克,垂直越障能力为20厘米,爬坡角度为30度,最高速度1.4米/秒,续航时间为2小时。这款机器人主要由足式机械系统、动力单元、感知系统及控制系统组成。机器人为通用平台,主要用于军事方面,如:陆军班组作战、抢险救灾、战场侦察、矿山运输、地质勘探等复杂崎岖路面的物资搬运。这款由中国自行研制的“大狗”机器人,其总体指标已经达到美国同类产品水平。

2017年10月,数宇科技发布了他们的四足机器人莱卡狗(Laikago),这是国内首个正式对外发布的四足机器人。

据宇树科技方面介绍,莱卡狗重量仅22kg,但其自行研发的电机系统能输出高达18千瓦的瞬时功率,算出来功率密度比一般的超级跑车还高将近一倍,这使莱卡狗拥有了强大动态性能的基础。另外莱卡狗也已经完全摆脱了外部供电,自带电池一次充电可以支持2~3小时的行走。

宇树科技还模仿波士顿动力拍摄了一段测试视频,视频中莱卡狗爬上了斜坡、穿过了石板路,以及再现了那个经典的被测试人员用脚踹的场景。当然,测试的结果是莱卡狗与波士顿动力的BigDog一样,稳定性表现的很优异。

机器狗发展的不断前进,标志着我国在仿生机器人方面与国外相比,差距在不断缩小。

实际上,目前不论是国内还是国外的仿生机器人绝大部分还处于研究阶段,它们距离产业化还有很长的路要走。

仿生,也是改造我们的认知

当下,机器人对于大众来说,是一种充满了未知,并且还有很多困惑和不解的智能产品。机器人从小众走向大众,从概念走向应用,最终实现大规模商业化还需要很长的时间。机器人的出现,并不仅仅是一次商业产品和商业模式的变革,更重要的是人们的认知也将发生很大的变化。

仿生机器人将会是科技的杰作,同样也会是人类最佳的帮手。

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