德機器人依靠雙腿爬斜坡 模擬人行走獲突破

德國機器人工程師日前對一個“奔跑機器人”做出改進,使其成功依靠雙腿爬上斜坡。這是機器人模擬人類行走取得的重要突破。
這一“奔跑機器人”由雙腿及軀幹組成。在最初兩三次爬坡嘗試中,該機器人失去平衡並向後跌倒。不過,它很快修正了自己的行走方式:保持上身直立,減小步伐並使軀幹部分向前傾。當成功抵達平地後,該機器人又將行走方式調整至正常狀態。
“奔跑機器人”此前已創造了機器人行走速度的最快記錄,每秒鐘行走的距離超過自身腿長的3倍。此次,製造該機器人的德國工程小組給它安裝了紅外眼睛以及加速感測器,用於模擬人類內耳的平衡機制。這兩個元件被連接到機器人的“大腦”,即神經網路,從而決定在遇到斜坡時機器人應該做出怎樣的調整。
“奔跑機器人”具有髖關節以及膝關節,均通過伺服電動機來進行驅動。該機器人70%的體重都集中在軀幹,因此只要稍許調整姿態就能防止跌倒。此外,該機器人的大腦具有學習功能,通過經驗的積累,其表現會越來越好。
德國哥廷根大學佛羅倫丁-沃格特教授及其同事在網路期刊《公共科學圖書館-電腦生物學》上描述了機器人行走的情況。文章稱:“該機器人能高速行走,並通過自我調節以減小干擾,此外它還可以用機器人的方式快速調整步態。同時,在獲得一些學習經驗後,它能夠在不同地形上行走。”
模倣人類行走的機器人曾經只存在於科幻小說中,真正實現起來有很大困難。不過,如果希望機器人能夠為家庭服務,例如協助購物、照顧老人等,用雙腿直立行走的能力是必不可少的。
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