2020-04-15
据美国陆军研究实验室网站5月28日报道,在美国陆军资助下,加州大学伯克利分校仿生微系统实验室的研究人员开发出了一种名为Salto的敏捷侦查机器人,能够协助进行侦察和搜救行动。侦查机器人设计灵感来自于丛猴,这种小型树居灵长类动物的肌肉和肌腱能够储存大量能量,在几秒钟内完成多次跳跃。
侦查机器人身高不足一英尺,具有一条强有力的腿,其弹跳高度超过了自身高度的三倍,是世界上垂直跳跃最敏捷的机器人。该机器人能够连续快速跳跃,穿过废墟等复杂的地形,而这些地形只有通过跳跃或飞行的方式才有可能穿过。与先蓄力再跳起的蚂蚱或蟋蟀不同,研究人员旨在研究一种可以连续跳跃的运动机制,使机器人可以在无法停留的地方短暂着陆。
三年前研究团队演示了侦查机器人如何一跃而下,然后通过墙壁借力跳得更高。近日,加州大学伯克利分校的研究人员升级了这款机器人,赋予它许多新的功能,并在2019机器人与自动化国际会议(ICRA)上进行了展示。
研究人员利用无线电控制系统,操控侦查机器人完成更加复杂的动作,如原地弹跳、穿越障碍物、以及跟踪移动目标等。目前侦查机器人可实现原地多次弹跳,弹跳时间可超过十分钟,次数超过一百次,垂直弹跳高度可达一点二米,速度最高为十二到十六千米每小时。此外它还可以轻松地通过障碍,并在伯克利校园内“散步”。研究人员希望侦查机器人能够推动小型敏捷机器人的发展,这类机器人可以在废墟上跳跃移动,支援搜救行动。
研究人员为该机器人开发了新的技术,使其能够实现自我感知。为实现这一功能,研究人员在室内对侦查机器人进行训练,利用运动捕捉摄像机追踪其准确的角度和位置,将数据传输至计算机,快速计算数据并反馈给侦查机器人,告诉它如何调整角度进行下一次跳跃。现在,该机器人已具备自我感知、运算功能,研究人员能够将它带到户外,用无线电进行操纵,成功实现在伯克利校园的人行道、砖瓦地和草地上行走。研究人员称,用于侦查机器人的数学模型还可以应用于其它类型机器人的运动控制,此外通过理解力的作用方式、机器人质量和大小,可以将该研究进一步拓展,来构建其他不同体型、形状、重量的机器人。
美国陆军研究实验室研究人员称,部队作战环境混乱且不断变化,这些研究对于实现未来军事行动所需的机动能力、行动速度和态势感知能力至关重要。在复杂的三维地形中,传统的轮式和履带式运动受到了严重的限制,这一项目提升了当前小型地面侦查机器人的机动能力,有助于为士兵提供可以部署在战场上的无人系统。