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算法使機器人能夠避開障礙物并在野外奔跑

2024-02-26 112

 某研究小組開發了一種新的算法系統,使四條腿的機器人能夠在野外行走和奔跑。機器人可以在具有挑戰性和復雜的地形中導航,同時避免靜態和移動的障礙物;該團隊進行了測試,在該系統的引導下,機器人可以自主地、快速地在沙地、碎石、草地和布滿樹枝和落葉的顛簸土坡上機動。同時,它可以避免撞到電線桿、樹木、灌木、巨石、長椅和人。該機器人還展示了在繁忙的辦公空間中穿梭而不撞到各種障礙物的能力。   

  建立高效的腿部機器人,這個新系統意味著研究人員比以往任何時候都更接近于為搜索和救援任務建造高效的機器人,或者在人類難以到達或危險的空間收集信息的機器人。由于該系統將機器人的視覺與本體感覺相結合,使機器人具有更多的多功能性,本體感覺是另一種涉及機器人的運動感,方向感,速度感,位置感和觸覺的傳感方式。

                      robot.png     

  目前大多數訓練腿部機器人行走和導航的方法都使用本體感覺或視覺。然而,它們并不是同時使用的。將本體感覺與計算機視覺相結合,王曉龍是加州大學圣地亞哥分校雅各布斯工程學院的電子和計算機工程教授。一個案例中,這就像訓練一個盲人機器人通過觸摸和感受地面來行走。在另一種情況下,機器人僅根據視覺來計劃其腿部運動。在我們的工作中,我們將本體感覺與計算機視覺相結合,使有腿的機器人能夠在各種具有挑戰性的環境中高效,平穩地移動—同時避開障礙物,而不僅僅是在定義明確的環境。

  開發的系統依賴于一組特殊的算法融合來自實時圖像的數據,這些圖像由機器人頭部的深度攝像頭拍攝,數據來自機器人腿上的傳感器。不過,這是一項復雜的任務。問題在于,在實際操作過程中,從相機接收圖像有時會有輕微的延遲,因此來自兩種不同傳感模式的數據并不總是同時傳達。

  現將尋求使腿部機器人的功能更加全面,以便它們能夠在更復雜的地形上操作?,F在,我們可以訓練機器人做簡單的動作,如走路,跑步和避開障礙物,我們的下一個目標是讓機器人上下樓梯,在石頭上行走,改變方向并跳過障礙物。

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