學(xué)生們開(kāi)發(fā)了一種類(lèi)似狗的機(jī)器人 可以駕馭崎嶇的地形

2019-05-31 14:36:09來(lái)源:

斯坦福大學(xué)斯坦福大學(xué)學(xué)生機(jī)器人俱樂(lè)部的極端流動(dòng)性團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種四足機(jī)器人，不僅能夠執(zhí)行雜技技巧并穿越具有挑戰(zhàn)性的地形，而且設(shè)計(jì)具有可重復(fù)性。心神。任何想要自己版本的機(jī)器人(稱(chēng)為stanford doggo)的人都可以查閱學(xué)生在網(wǎng)上免費(fèi)提供的綜合計(jì)劃，代碼和供應(yīng)清單。

“我們已經(jīng)看到了這些用于研究的其他四足機(jī)器人，但它們不是你可以帶到你自己的實(shí)驗(yàn)室并用于你自己的項(xiàng)目的東西，”20歲的nathan kau說(shuō)道，他是機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)和極端機(jī)動(dòng)的領(lǐng)導(dǎo)者。“我們希望stanford doggo成為這種開(kāi)源機(jī)器人，你可以用相對(duì)較小的預(yù)算來(lái)建立自己。”

雖然其他類(lèi)似的機(jī)器人可能需要花費(fèi)數(shù)十或數(shù)十萬(wàn)美元并且需要定制零件，但極端流動(dòng)性學(xué)生估計(jì)斯坦福犬狗的成本低于3,000美元 - 包括制造和運(yùn)輸成本 - 幾乎所有組件都可以作為-在線(xiàn)。他們希望這些資源的可獲得性能激發(fā)斯坦福狗狗制造商和研究人員的社區(qū)，他們從他們的工作中發(fā)展創(chuàng)新和有意義的衍生產(chǎn)品。

stanford doggo已經(jīng)可以步行，小跑，跳舞，跳躍，跳躍并偶爾進(jìn)行后空翻。學(xué)生們正在研究他們創(chuàng)作的更大版本 - 目前大小與比格犬相當(dāng) - 但是將在5月21日在加拿大蒙特利爾召開(kāi)的國(guó)際機(jī)器人與自動(dòng)化大會(huì)上向斯坦福犬狗展示一小段時(shí)間。

跳躍，跳躍和后空翻

為了使stanford doggo可以復(fù)制，學(xué)生們從頭開(kāi)始構(gòu)建它。這意味著要花費(fèi)大量時(shí)間研究容易獲得的耗材，并在制造過(guò)程中測(cè)試每個(gè)部件，而不依賴(lài)于模擬。

“自從我們第一次有了制造四足動(dòng)物的想法已經(jīng)過(guò)去了大約兩年。在我們真正開(kāi)始研究狗的這個(gè)迭代之前，我們肯定已經(jīng)制作了幾個(gè)原型，”19歲的機(jī)械工程學(xué)院學(xué)生natalie ferrante說(shuō)道。極端流動(dòng)性團(tuán)隊(duì)成員。“我們第一次讓他走路是非常令人興奮的。”

stanford doggo的第一步確實(shí)是蹣跚學(xué)步，但現(xiàn)在機(jī)器人可以保持一致的步態(tài)和所需的軌跡，即使它遇到不同的地形。它通過(guò)感應(yīng)機(jī)器人外力的電機(jī)幫助確定每條腿應(yīng)該施加多大的力和扭矩。這些電機(jī)每秒重復(fù)計(jì)算8,000次，對(duì)于機(jī)器人的標(biāo)志性舞蹈至關(guān)重要：一個(gè)彈性布吉，隱藏著它沒(méi)有彈簧的事實(shí)。相反，電機(jī)的作用就像一個(gè)虛擬彈簧系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)器人感覺(jué)它不在位置時(shí)，它可以平穩(wěn)但有力地將機(jī)器人反彈到適當(dāng)?shù)男螤睢?/p>

在團(tuán)隊(duì)為機(jī)器人的曲目添加的技巧和技巧中，學(xué)生們對(duì)其跳躍能力非常驚訝。在實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)(非常)清晨，斯坦福大學(xué)通過(guò)它的步伐，團(tuán)隊(duì)意識(shí)到它毫不費(fèi)力地在空中突然冒出2英尺。通過(guò)推動(dòng)機(jī)器人軟件的極限，stanford doggo能夠跳出3，然后離地面3½英尺。

“當(dāng)我們意識(shí)到機(jī)器人在某些方面比在研究中使用的其他四足機(jī)器人更高性能時(shí)，即使它的成本非常低，”kau回憶道。

從那以后，學(xué)生們一直在教斯坦福狗狗做后空翻 - 但總是在填充上進(jìn)行快速試驗(yàn)和錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)。

stanford doggo接下來(lái)會(huì)做什么?

如果這些學(xué)生有自己的方式，斯坦福犬狗的未來(lái)掌握在群眾手中。

“我們希望提供一個(gè)任何人都可以建立的基線(xiàn)系統(tǒng)，”極限機(jī)動(dòng)的航空航天和導(dǎo)師研究生patrick slade說(shuō)。“比方說(shuō)，你說(shuō)你想要搜索和救援;你可以裝上傳感器并在我們的頂部寫(xiě)代碼，讓它爬上巖石堆或通過(guò)洞穴挖掘。或者它可能用手臂或拿著包裹。“

這并不是說(shuō)他們沒(méi)有繼續(xù)自己的工作。extreme mobility與斯坦福大學(xué)航空航天助理教授zachary manchester的機(jī)器人探索實(shí)驗(yàn)室合作，在第二個(gè)stanford doggo上測(cè)試新的控制系統(tǒng)。該團(tuán)隊(duì)還完成了一個(gè)兩倍大小的stanford doggo機(jī)器人，可以攜帶大約6公斤的設(shè)備。它的名字是stanford woofer。