鵝廠機(jī)器人，支棱起來(lái)了

白交 2021-06-03 17:04:28 來(lái)源：量子位

能兩條腿變?nèi)龡l腿

楊凈發(fā)自凹非寺
量子位報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

機(jī)器人跳廣場(chǎng)舞，是一種什么樣的畫面？

搞錯(cuò)了，再來(lái)！

當(dāng)機(jī)器人化身“輪滑小子”，前空翻、跳躍都不在話下~

聽說(shuō)一次可以跳出兩倍身高那么高?。╬s，這小子最低30厘米）

除此之外，對(duì)于那些輪滑常見地形，比如波浪、上下坡，甚至單腿過(guò)障礙，也完全駕輕就熟~

當(dāng)然，輪滑小子真正的強(qiáng)項(xiàng)，還是要數(shù)平衡感。

即便是面對(duì)重拳出擊，它也絲毫不慌，就只是踉蹌了一下下。

嗯，真的只有一下下。

這么一個(gè)炫酷小子到底是什么來(lái)頭呢~

Ollie，你也可以叫它奧利。

奧利是騰訊Robotics X實(shí)驗(yàn)室的新成員，也就是機(jī)器狗Jamoca和Max的兄dei！

不過(guò)，跟這兩位四足機(jī)器人不同的是，它只有兩條腿，也不完全是兩條腿。（手動(dòng)狗頭）

當(dāng)它開始送咖啡的時(shí)候，它的第三條腿就支棱起來(lái)了。

“三條腿”的輪滑小子

要實(shí)現(xiàn)“輪滑”，就需要奧利兼具輪式結(jié)構(gòu)和腿部能力。

輪式結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)速度，腿部來(lái)保持平衡。

奧利的單腿采用的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，能夠與身體形成五連桿結(jié)構(gòu)。

而第三條腿尾巴的設(shè)計(jì)，一方面可以充當(dāng)?shù)谌龡l腿，必要的時(shí)候支棱起來(lái)。

另一方面，可以為奧利提供額外的角動(dòng)量，幫助完成高難度的動(dòng)作。

就跟跳遠(yuǎn)時(shí)，我們擺動(dòng)的雙手差不多。

而除了硬件設(shè)施以外，奧利還涉及到了騰訊Robotics X實(shí)驗(yàn)室的最新研究進(jìn)展：非線性控制技術(shù)、全身動(dòng)力學(xué)控制和軌跡規(guī)劃。

首先，非線性控制技術(shù)。

奧利在受干擾、遇到障礙的情況下，能夠大角度傾斜來(lái)保持自身的平衡性，控制器不受限于模型的可線性化區(qū)間內(nèi)。

全身動(dòng)力學(xué)控制。

這一技術(shù)，就像是給奧利裝上了“小腦”。采用最優(yōu)化方法，來(lái)求得各關(guān)節(jié)力矩實(shí)現(xiàn)全身姿態(tài)調(diào)整。

在面對(duì)突如其來(lái)的巨大沖擊，如在空翻落地和遇到碰撞時(shí)，奧利能“以柔克剛”，順利抵抗外界干擾，保持平衡。

除了平衡能力之外，奧利還擁有軌跡規(guī)劃能力。

在完成這些動(dòng)作時(shí)，奧利要?jiǎng)佑米约旱摹按竽X”，提前“想好”運(yùn)動(dòng)軌跡，即如何應(yīng)用自身的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，最大程度地發(fā)揮關(guān)節(jié)電機(jī)性能來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)。

以空翻為例。

首先，奧利會(huì)以全身動(dòng)力學(xué)模型為基礎(chǔ)，將整個(gè)空翻過(guò)程分解為起跳、飛行、落地三個(gè)階段。

然后通過(guò)優(yōu)化手段得到完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)電機(jī)位置、速度和關(guān)節(jié)力矩的參考值序列。

目前，奧利還處于研發(fā)階段。

后續(xù)，實(shí)驗(yàn)室將基于輪腿式機(jī)器人平臺(tái)的機(jī)動(dòng)性特點(diǎn)，拓展平臺(tái)上感知、負(fù)載等各功能模塊搭建，讓機(jī)器人具備更成熟、更豐富的能力。

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