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機智客:機器人爬樓梯喪心病狂,機器人如何逆襲機器人家族

現在的智慧機器人,只要涉及到行走移動的,幾乎離不開導航定位和相關的硬體配件,比如用攝像頭捕捉,用鐳射雷達掃描,實時建圖等這些大家耳熟能詳的技術搭配。更何況是上下樓梯這種人類設計出來但很

“喪心病狂”的東西。之所以說樓梯“喪心病狂”,主要還是對於機器人而言。

畢竟,爬樓梯,對於我們一般人而言,是輕而易舉的事情,但對於目前的機器人家族全體成員而言,則是一個很大的挑戰。機智客覺得吧,縱觀當下機器人家族,在完美適應樓梯類地形的問題上,簡直可以稱得上慘不忍睹。難啊!輪式機器人,不想;履帶式機器人,難,四足機器人,難;不過難上加難的則是,用雙足機器人來上下樓梯。

近日,來自俄勒岡州立大學和

Agility Robotics

的研究者就向這個雙足機器人走樓梯的難上加難的課題上發起了進攻。而其做法也更不同,之前雙足機器人需要更好的感知力和更多的計算來模擬樓梯和規劃腳步路徑,而此次研究者反其道而行之,不再訓練雙足機器人學習,而是直接將雙足機器人

Cassie

隨機扔在了室外樓梯上,完全不用任何感知就完成了走樓梯的任務,雖然如此“簡單粗暴”,不過完成效果卻很驚人。

拋棄傳統利用軟硬體感知技術,那它怎麼知道上下樓的資訊呢?回答是不知道。雙足機器人只是利用自身反饋,來確定自己肢體和樓梯的接觸狀況。雖然此次雙足機器人在有工作人員輔助的情況下磕磕絆絆反反覆覆地試驗,不過進步的確可喜,在樓梯等複雜路面上,雙足機器人

Cassie

的魯棒性和靈活性上均優於以往的雙足機器人。

而它的實現,則是研究人員用了強化學習來訓練雙足機器人。是根據典型的城市建築規範來訓練模擬雙足機器人走樓梯,將樓梯設定高達

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個臺階。為了將學習到的爬樓梯策略有效地從模擬遷移到現實世界中,該研究在模擬中設定了多種干擾,這些干擾用來表示難以精確模擬的各種現實事物。

這一創新方法還有一個特別之處,那就是雙足機器人上下樓梯時候,不是思前想後越慢越保險,而竟然是越快越好,這個特色用以往的傳統眼光看來,簡直有點反直覺了。機智客看資訊顯示,

“在低速狀態時,(雙足機器人使用的)該動力系統不足以克服不良的落腳點帶來的問題,它會不斷撞到樓梯,直至摔倒。而在高速狀態時,機器人往往會跳過一些臺階,從而使

Cassie

接近甚至超過其極限”。

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