人类演化出了双足行走的能力,但让机器人实现这一点迄今为止一直 极具挑战性。
因此,看到这款由密歇根大学开发的双足机器人能够不借助支撑梁行走,真是令人惊叹。
这款机器人名为MARLO,比2008年开发的双足姐妹机器人 MABEL 更为灵巧。
尽管MABEL是当时最快的双足机器人,拥有膝盖,能够达到9秒的步态,但它在奔跑时必须通过一根金属杆来保持侧向稳定性。请在下方观看它的实际操作视频。
MARLO的造型就像一个 达斯·维达 头盔配上腿和人的脚,它可以在所有方向上行走,甚至无需外部支撑就能走到户外保持平衡。
“MABEL的运动被限制在一个平面上,这和老式马里奥游戏没什么区别,” 在密歇根大学工程学院工作的研究员Brent Griffin表示,他参与了这两款机器人的研究。“但当你进入全3D空间时,你需要更多的控制来处理额外的动力学。” Griffin还强调,《大众科学》的观点不一定代表他的雇主或同事的观点。
MABEL只有四个致动器电机来帮助它移动,而MARLO则增加了两个,使其臀部不仅能在矢状面移动,还能在额状面和侧向移动。MARLO的设计基于其表亲机器人 ATRIUS,后者是俄勒冈大学的机器人,于2015年4月迈出了户外行走的第一步。
Griffin说,尽管让双足机器人独立行走和保持平衡非常困难,但它们有很多优势。双足机器人不仅可以到达轮式车辆无法到达的地形,还能更无缝地在我们人类建造的世界中导航。人形机器人可以利用专门为人设计的工具,如梯子和楼梯,并且能够穿越其他类型机器人难以通过的地形,如步行小径。
Griffin说,与 DARPA机器人挑战赛中的 四足怪物 不同,双足机器人在长距离行进时比许多四足机器人更节能。这种能源效率将允许使用更小、更实用的电池。
目前,MARLO的控制非常简单。机器人只有一个启动按钮来开始行走,无法通过人工改变方向。它也没有外部传感器,Griffin说,这基本上相当于一个盲人行走。但他表示,更高级的控制功能在不久的将来就会实现。
Griffin补充说,模仿人类步态制造双足机器人面临许多挑战,因为人类行走本质上是一种受控的跌倒。现有技术的局限性也带来了额外的挑战。但像MARLO这样的机器人只是个开始。
Griffin说:“我们所有人都能证明,双足行走是可以稳定的。”