鵝廠大亮!竟用梅花樁遛“狗”

最近因為馬老師,大陸功夫話題甚是火熱,

那我們今天就來看一只很有武德的機器狗——能跑、能跳,而且還能走梅花樁!

這只四足機器人名叫Jamoca,由騰訊Robotics X實驗室打造,借用了云深處的硬件來承載系統技術。

Jamoca 是大陸首個能完成走梅花樁復雜挑戰的四足機器人,其工作進展屬于移動方向上的技術突破,也是機器人最基礎的能力之一,

話不多說,是時候展現真正的技術了,

梅花樁上迎來新武者

Jamoca的本體,是基于外部提供的硬件平臺改裝,

它的三圍資訊如下:

重約70公斤,長1米、寬0.5米、站高0.75米。

除了在外部構造之外,研究人員還為它打造了一個能應對復雜環境的智能大腦。

這個大腦就讓 Jamoca 能行走、小跑和跳躍,并賦予了它自主定位和避障的能力。

OK,接下來我們就來看下,它要挑戰的梅花樁長什么樣,

據了解,這次要挑戰的梅花樁高60厘米、呈20°斜面角度的臺階,鄰樁最大高度差16厘米,并且間距不等,

其中,考驗機器人移動能力的難點主要有兩個:

理解梅花樁的排布(包括位置和高度)

選擇最佳落腳點及路線并穩定精準地行走(落腳到梅花樁中心點)

然后這位武者就準備展示真功夫了,

從它挑戰的結果看,Jamoca已經達到了極高的技術標準:

誤差1厘米內的感知定位

根據環境進行的10毫秒級路線規劃

基于動力學的1KHz實時力矩控制

梅花樁中心點1厘米內的落腳誤差

以及全系統的高度協同

據騰訊 RoboticsX實驗室研究員介紹:

和國際上其他四足機器人走木塊的場景比較,此次 Jamoca 所挑戰的梅花樁落腳面積更小、高度更高,并有臺階的組合,實現的難度要更大,

怎么打造這只功夫狗?

Jamoca展現的基本功,確實有夠扎實。

而它背后的技術實力,也是非常夠硬核了,主要體現在精準環境感知、最優運動線路規劃和實時運動控制等方面,

在精準環境感知方面,Jamoca創新性地實現了魯棒的眼腳標定,并利用RGB-D相機對周圍環境進行實時的感知,

通過特征點匹配的方式,對 Jamoca 自身的運動軌跡進行在線跟蹤,并將基于視覺的定位資訊與基于運動學的里程計資訊和 IMU數據進行融合,提高了定位追蹤的精度和頻率。

同時,利用算法識別和提取出臺階和梅花樁的表面區域范圍和中心點位置,將定位和識別的數據進行融合,從而重建出整個三維運動場景。

在最優運動線路規劃和實時運動控制方面,Jamoca 基于感知系統實時感知到的機器人本體及梅花樁位置資訊,基于質心動力學,實現在線的質心軌跡生成和落腳點規劃,

在保證機器人的四條腿可以安全地踏到下一步的梅花樁的同時,優化出一條本體移動長度最短、綜合耗力最小的運動軌跡,并且可以在線持續地進行上述運動規劃,

同時,基于實時本體狀態估計,Jamoca 能夠結合質心動力學模型來構建優化問題,實時求解機器人足端所需的地面反作用力,

并結合反饋控制實現精準魯棒的實時力控,可完成行走、對角小跑以及跳躍等的運動控制。

不同于預先設計好規則之后做重復的運動的工業機器人,Robotics X 實驗室更關注機器人有意識、有判斷的自主特性研究,目的就是:

要在有很大不確定性的動態環境里,能夠實現機器人的自主判斷、自主決策,并自主完成任務。

現階段,Jamoca 主要用于實驗室內部科研實驗。

至于未來的應用場景,騰訊表示:

會考慮一些潛在的應用場景,希望最終能夠服務于人,它的未來也非常值得期待。

0 条回复 A文章作者 M管理員
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