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斯坦福新成果 能爬墻的機器人

2016-03-22 10:28 性質:轉載 作者:騰訊數碼 來源:騰訊數碼
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谷歌的 AlphaGo人工智能已在這個星期早些時候證明了機器可以比人類更聰明。一個來自美國加州斯坦福大學研究人員制造的原型機器人再次...

  谷歌的 AlphaGo人工智能已在這個星期早些時候證明了機器可以比人類更聰明。一個來自美國加州斯坦福大學研究人員制造的原型機器人再次表明,機器人比我們更加敏捷。

  這臺機器人不僅能夠通過四軸飛行器飛行,它還可以降落在垂直的墻壁上,用帶刺的腳抓住墻面,一旦不小心滑落了,還能夠繼續調整到飛行狀態。

  它的名字叫做斯坦福攀登飛行機動平臺(SCAMP),它借鑒了仿生和精確操控實驗室制造的早期機器人經驗。該項目論文的主要作者Morgan Pope解釋道:“由于受到電池容量的限制,四軸飛行器的續航能力有限,只能在小范圍內飛行,但如果可以中途棲息,就可以持續工作幾小時甚至幾天,可以用來采集數據或者執行通訊任務。”她進一步解釋道,完美的中途棲息對于機器人來說是非常困難的,但是這種無人機如果降落在不當的地方可以重新調整自己的位置,這要歸功于它的攀爬能力。

  該實驗室多年來一直致力于制造爬壁機器人,通過使用多刺腳來抓住粗糙的表面,這和昆蟲用足刺攀爬的原理類似。盡管實驗室也嘗試了使用有粘性的腳,但后來證明在SCAMP上安裝帶刺的腳是最有效的,它們重量輕并且功耗低,這兩點對于飛行器來說至關重要。

  它們的腳長在看上去很奇怪的長腿上,這讓機器人看起來有點像昆蟲,而這些腳看上去更像是觸角,但卻長在了腿上,就像長腳蜘蛛和竹節蟲一樣,正是因為它的腿又細又長,并且重量很輕,可以減少走路的步數,提高工作效率。

  在飛行模式和攀爬模式間切換是一個非常困難的問題,該實驗室最近一直在固定翼機器人和四旋翼機器人之間做出選擇,最終發現一旦機器人接近墻壁就會失去控制。對于 SCAMP來說,它有一條長長的尾巴,機器人首先從墻后面接近,使用尾巴進行第一次接觸,加速度計探測后可以使其保持穩定,并且這個動作可以讓機器人直立起來,通過最大旋翼推力將它推向墻面,直至每只腳都抓緊墻壁。之后,機器人開始攀爬,如果在某一位置沒有抓緊滑了下來,敏感的加速度計會探測到自由落體,同時旋翼將會重新啟動將機器人推回墻面。如果在攀爬的時候,它的承重手臂離墻太遠,也可以啟動旋翼來糾正角度。

  這款機器人像蒼蠅一樣能降落能爬墻

  聽到這里,你一定會覺得很神奇,但是開發團隊對于這種機器人真正進入市場有著更多的計劃。Pope說:“在未來的工作中,我們希望能使用自適應步態來控制SCAMP,程序允許機器人通過動態回饋來改變攀爬策略從而響應攀爬失誤。我們也知道,如果要使SCAMP在整個家庭里攀爬和棲息,就需要使用多種策略來支持,SCAMP長期以來積累了大量的經驗,這就能夠讓我們應對新的表面和新的環境,不同旋翼平臺也會增加新的感應能力和通訊能力。

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