MIT研发的第三代猎豹机器人可以不依靠视觉来行动.doc

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1、MIT研发的第三代猎豹机器人可以不依靠视觉来行动　　令人惊讶的是，它实现这些动作靠的不是视觉系统，它可以说是一个盲人机器豹。　　　　Cheetah3卓越的平衡性让它就是推不倒　　　　当然也拉不倒　　这只大小相似成年拉布拉多犬的90磅重的机械野兽，是故意被设计成不依赖相机或任何外部环境传感器而完成这些动作的。取而代之的是，它通过敏捷地“感觉”周围环境的方式来行动，工程师们称之为“盲目运动”，就像穿过一个漆黑的房间一样。　　麻省理工大学机械工程系副教授SangbaeKim说：“机器人在不过度依赖视觉的情况下，应该有很多意想不到的行为。”，“视觉可能是

2、繁杂的，有些不准确的，有时甚至是不可用的，如果你过于依赖视觉，你的机器人对于位置的判断必须非常准确，这最终将导致它的行为必是缓慢的。所以我们希望机器人更多地依靠触觉信息。这样，它可以在快速移动时处理意想不到的障碍。”　　　　不依靠视觉爬楼梯，纯靠算法维持平衡　　研究人员将于十月在马德里召开的智能机器人国际会议上展示机器人的无视觉能力。除了盲目运动之外，团队还将展示机器人改进后的硬件，包括与它的前辈猎豹2机器人做对比。在一个扩大的运动范围内，它允许机器人向后和向前伸展，并且从一边扭动到另一边，就像猫蜷缩起来准备猛扑一样。　　在未来几年内，Kim设想

3、将让机器人执行那些危险系数很高的、人类无法承担的任务。　　Kim表示：“Cheetah3被设计来完成多方面的任务，如电厂检查，这涉及到各种地形条件，包括楼梯、路障和地面上的障碍物。我认为有无数的场合我们想让机器人代替人类来完成简单的任务。危险、肮脏和困难的工作也可以通过遥控机器人更安全地进行。”　　　　Cheetah3三只脚就能保持平衡　　Cheetah3可以不靠视觉地爬上楼梯以及通过非结构化地形，并能在面对巨大力量的时候迅速恢复其平衡，这都得益于由Kim团队开发的两个新算法：接触检测算法和模型预测控制算法。　　接触检测算法有助于机器人确定它的腿

4、从空中摆动到踏到地上的最佳时间。例如，如果机器人踩在一根细枝上，而不是一块坚硬的石头上，它是如何反应的，以及它是如何继续前进的。　　Kim表示：“当涉及到从空中切换到地面时，切换必须做得很好。这个算法的意义是‘什么时候才是我脚落地的安全时间？’“　　　　接触检测算法帮助机器人确定在摆动和步幅之间转换腿的最佳时间，通过不断计算每个腿的三个概率：腿与地面接触的概率，腿部撞到地上产生的力的概率和腿在中转时的概率。该算法基于陀螺仪、加速度计和腿的关节位置的数据来计算这些概率，记录腿相对于地面的角度和高度。　　例如，如果机器人意外踩到木块上，它

5、的身体会突然倾斜，它的角度和高度也会偏移。该数据会立即被输入进去并计算每条腿的三个概率，该算法将评估出每个腿是否应该落地，或者抬起和摆动以此来保持其平衡——尽管机器人实际上是看不见的。　　Kim表示：“如果人类闭上眼睛迈出一步，我们会有一个心理模型来预测可能的位置，并为之做好准备。但我们会恐惧于那种未触地的那种感觉，因此我们通过组合多个信息