對(duì)于大多數(shù)機(jī)器人粉來(lái)說(shuō),提到四足機(jī)器人,相信許多人首先想到的是波士頓動(dòng)力的機(jī)器狗。
波士頓動(dòng)力創(chuàng)立于 1992 年,是全世界腿足機(jī)器人的先驅(qū)者。在四足機(jī)器人領(lǐng)域,瑞士公司ANYbotics是波士頓動(dòng)力的有力競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,ANYbotics的ANYmal一直是完全不輸波士頓動(dòng)力SpotMini機(jī)器狗的存在。
ANYbotics由一群蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的工程師于 2016 年成立。它是蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室(RSL)的衍生公司,因推出機(jī)器人ANYmal而聞名。
據(jù)悉,蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)自 2018 年以來(lái)一直在與ANYbotics公司實(shí)驗(yàn)輪式機(jī)器人,在新的原型中,研究人員為機(jī)器人的每只腳裝上四個(gè)裝有輪轂電機(jī)的輪子。這種輪足復(fù)合式移動(dòng)機(jī)器人結(jié)合了輪式機(jī)器人在平坦路面上的高效率,和足式機(jī)器人在崎嶇路面上的越野能力。穿著輪滑鞋的人和輪子驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人之間有一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別,如果設(shè)計(jì)得當(dāng),機(jī)器人可以對(duì)輪子施加控制,其細(xì)微的差別是人類永遠(yuǎn)無(wú)法比擬的。我們已經(jīng)在波士頓動(dòng)力公司的兩輪人形機(jī)器人Handle上看到了這一點(diǎn),盡管到目前為止,Handle似乎還沒(méi)有充分利用它的這雙有腿的潛力。
蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院 ANYmal 的研發(fā)團(tuán)隊(duì)很早就給他們的機(jī)器狗裝了四個(gè)輪子。當(dāng)時(shí)只公布了這四只腳底的輪子能夠像溜冰一樣滑動(dòng),還會(huì)在震動(dòng)環(huán)境下匍匐前進(jìn)。此外,ANYmal能在保持身體重心的情況下,過(guò) “單邊橋”。
據(jù)相關(guān)研究人員介紹,帶輪子的ANYmal與其他輪足式機(jī)器人相比,能實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng),運(yùn)輸成本上還可降低83%,與其腿式機(jī)器人相比有明顯的優(yōu)越性。
要了解為什么輪子和腿加在一起會(huì)對(duì)機(jī)器人的移動(dòng)性產(chǎn)生如此大的改變,我們可以看看是如何運(yùn)作的。這種輪足機(jī)器人不僅能夠成功克服斜坡、樓梯等輪式機(jī)器人的障礙,而且在速度上也超過(guò)了四足機(jī)器人。
ANYbotics 公司的四足機(jī)器人 ANYmal C 能夠在動(dòng)態(tài)人類環(huán)境中高度自主地執(zhí)行任務(wù)。還具有同步定位和地圖繪制(SLAM)功能,并且可以部分避免意外的障礙,這是因?yàn)槠淞Ⅲw光學(xué)攝像頭可提供 360 度視野的深度信息,激光雷達(dá)系統(tǒng)可提供額外的環(huán)境數(shù)據(jù),并給機(jī)器人在 100 米范圍內(nèi)導(dǎo)航。
而這次的輪足版 ANYmal 是一個(gè) “盲眼” 機(jī)器人,不需要任何攝像頭或激光雷達(dá),就可以動(dòng)態(tài)選擇最佳的混合步態(tài),將輪子滾動(dòng)和腿的踏步的融合,只是根據(jù)對(duì)車輪下的地形的感覺(jué),它可以根據(jù)每條腿的輪子運(yùn)動(dòng)的效用,在滾動(dòng)和步態(tài)之間無(wú)縫轉(zhuǎn)換。
如果一個(gè)輪子效率不高,車載傳感器和運(yùn)動(dòng)計(jì)劃微控制器可以選擇性地控制每個(gè)車輪的扭矩,將這條腿切換到踏步運(yùn)動(dòng),同時(shí)保持與其他腿的協(xié)調(diào)??偟膩?lái)說(shuō),這使得 ANYmal 的這種輪足機(jī)器人移動(dòng)速度更快,而不會(huì)降低其應(yīng)對(duì)復(fù)雜地形的能力,并且降低了運(yùn)輸成本,因?yàn)闈L動(dòng)比步行的效率高得多。該機(jī)器人可以在達(dá)到 4 米 / 秒的速度下實(shí)現(xiàn)高度動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)前,人們對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)要求也越來(lái)越復(fù)雜。工作環(huán)境的復(fù)雜性和多樣化對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了越來(lái)越高的要求,對(duì)于對(duì)于有腿的機(jī)器人,疫情蔓延歐美的2020年,似乎是具有突破性的一年,這從資本方面的動(dòng)作可以看出,美國(guó)機(jī)器人研發(fā)公司Agility Robotics最近為其Digit類人機(jī)器人籌集了2000萬(wàn)美元的A輪融資,ANYmal公司也在前幾天完成了2230萬(wàn)美元的A輪融資。隨著類似機(jī)器人剛剛開(kāi)始進(jìn)入主流,市場(chǎng)似乎已經(jīng)準(zhǔn)備好持續(xù)增長(zhǎng)。
在過(guò)去,機(jī)器人要么傾向于使腿,要么使用輪子移動(dòng)。而大部分輪腿結(jié)合的輪足式機(jī)器人仍然只在研究領(lǐng)域。ANYmal這次展示的四足輪式機(jī)器人的潛力,是否指明了未來(lái)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展方向?這或許需要交給時(shí)間。
在送餐機(jī)器人,倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人,搬運(yùn)機(jī)器人,巡檢機(jī)器人等智能服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域,深圳中菱科技有限公司多年來(lái)一直專注于機(jī)器人輪轂伺服電機(jī)的研發(fā),生產(chǎn)和銷售。深圳中菱科技機(jī)器人輪轂伺服電機(jī)型號(hào)眾多,尺寸從3.5寸到16寸,內(nèi)置高精度編碼器,扭矩從1N.m到80N.m,雙輪負(fù)載能力從50kg到500kg,精度達(dá)到 1RPM。中菱科技擁有極強(qiáng)的定制能力,因此客戶群體巨大,應(yīng)用遍布全球,多年來(lái)默默地為人類智能制造做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。想要更多了解深圳中菱科技,敬請(qǐng)關(guān)注:www.zlingkj.com