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| 本文作者： 肖漫 | 2019-05-22 19:57 |
【 圖片來源：UC Berkeley 所有者：UC Berkeley 】
雷鋒網(wǎng)按：加州大學(xué)伯克利分校數(shù)年前研發(fā)的獨(dú)特的單腿跳機(jī)器人Salto近期迎來了新的升級，而且即將在ICRA2019會議上亮相。IEEE Spectrum上就有一篇最新進(jìn)展的介紹，雷鋒網(wǎng)全文編譯如下。
在很多人的眼中，加州大學(xué)伯克利分校的Salto從2016年以來就是他們最喜歡的機(jī)器人之一，然后在后來的機(jī)器人技術(shù)突飛猛進(jìn)的幾年里Salto就開始顯得有點(diǎn)過時了。雖然它保持著和第一代的Salto相同的原理，但一系列的升級賦予了它更多動態(tài)操作能力。
原始的Salto能夠二連跳。2017年添加的推進(jìn)器為它提供了將多個跳躍連接在一起所需的控制。在去年的IROS上，研究人員們對一個控制器進(jìn)行了改進(jìn)，讓Salto具有了進(jìn)行精確跳動需要的智能，這樣它就可以躍過一系列垂直障礙物（或者更多）。
為了讓Salto能夠自行保持直立且完好無損，它必須在有動作捕捉的環(huán)境中跳躍。這就帶來了很大的限制，研究人員們自己也知道它只能是一個看起來很酷的研究項(xiàng)目，或者能拍出一些吸引眼球的視頻，除此之外就沒有什么用了。
在今天的ICRA會議上，加州大學(xué)伯克利分校的機(jī)器人專家Justin Yim和Eric Wang（來自Ron Fearing的仿生微系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室）展示了Salto的最新版本，這個版本添加了完全消除動作捕捉系統(tǒng)所需要的傳感和計(jì)算能力。在實(shí)驗(yàn)室外，你想要它跳多少下，Salto就能跳多少下，完全在室外也可以。
Salto不是自動跳躍的，因?yàn)樗鼪]有任何機(jī)載遙感，Justin一直在“驅(qū)動”著這個機(jī)器人，讓它始終在人行道上，并讓它避開障礙物。跳上臺階也是人為驅(qū)動的，論文中對運(yùn)動序列的描述提醒我們，為什么讓人類控制機(jī)器人不是一個好主意：
人類操作員指引機(jī)器人跳到合適的位置，然后沿直線前進(jìn)到0.43m高的臺階上。機(jī)器人被指引著往右上方跳，然后再往左邊。在人為錯誤指引機(jī)器人往左邊跳進(jìn)灌木叢之前，這個過程總共持續(xù)了19s。
【 圖片來源：UC Berkeley 所有者：UC Berkeley 】
新型機(jī)載姿態(tài)估計(jì)與跳變控制系統(tǒng)（也叫作SHOVE,用于滑跳方向和速率估計(jì)）已經(jīng)足夠穩(wěn)健，即使在像海綿這種柔軟的臺面上，Salto也能夠連續(xù)跳動。它利用了航位推算去估計(jì)每一次的跳動后位置的變化，即使在幾分鐘內(nèi)跳了300下，這個估計(jì)值也只在1-2米之間浮動（代表每次跳躍的誤差都低于1cm）。
然而，現(xiàn)在棘手的部分是如何精確地評估Salto的姿態(tài)，我們假定研究人員說的“姿態(tài)”是指它的方向（而不是它有多“激進(jìn)”）。姿態(tài)評估錯誤相差約1度，每個跳躍之間就有約0.5m的誤差，這意味著，在實(shí)踐中，Salto不能夠精確地計(jì)劃它的跳躍，去讓它能夠好好地爬樓梯，不被摔下來。
不過，這項(xiàng)工作已經(jīng)在進(jìn)行中，研究人員期望更高的精度估計(jì)和控制能讓機(jī)器人在更多樣的表面上跳躍，像樓梯，家具以及其他外露物，或是像室內(nèi)軟裝、自然植物這種柔軟的基底。
研究人員告訴我們，除了可能要升級發(fā)動機(jī)和電池讓它能夠有更大的跳躍力，運(yùn)行得更久，Salto的硬件現(xiàn)在已經(jīng)足夠用了。現(xiàn)在的研究重點(diǎn)是新的行為，研究人員已經(jīng)有想法了，他們打算給Salto增加一些有抓力的腳，讓它能夠從地面一下跳到樹枝上。教授Ron Fearing在視頻中提到，那些“腳”和“手”會是一個相當(dāng)大的升級，他還表示他依舊很喜歡Salto。
原論文：“Drift-free Roll and Pitch Estimation for High-acceleration Hopping,”
《高加速度跳動中的無漂移的翻滾和跳動估計(jì)》（已被 ICLR 2019 接收）
雷鋒網(wǎng)注：本文編譯自機(jī)器人技術(shù)博主Evan Ackerman發(fā)表在IEEE Spectrum電子雜志的文章
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