從(cong) 機器人技術研究之初,人們(men) 就追求創造出深入人類社會(hui) 的智能機器,而仿生機器人在很多方麵都接近或超越了人類的能力,它們(men) 可以更有效地執行危險、精密或高強度的任務,可對社會(hui) 生產(chan) 產(chan) 生重大影響。因此,針對仿生機器人的研究也與(yu) 日俱增。
近年來,眾(zhong) 多高校運用淩雲(yun) 光·元客視界智能體(ti) 位姿追蹤係統進行仿生機器人驗證實驗,搭建仿生機器人落地前的最後一個(ge) 研究基地,為(wei) 仿生機器人領域取得了許多重大進展。
北理工仿生機器鼠SQuRo
智能體(ti) 位姿追蹤係統
北京理工大學教授及其帶領的仿生機器人團隊以四足動物為(wei) 仿生對象,設計研發了一款四足機器人——機器大鼠SQuRo。
/ 仿生大鼠SQuRo
在研發過程中,團隊運用淩雲(yun) 光·元客視界智能體(ti) 追蹤解決(jue) 方案對機器鼠的俯仰角、彎曲角、彎曲距離等動作姿態數據進行分析,以量化指標評估機器鼠性能。
運動姿態與(yu) 性能分析
淩雲(yun) 光·元客視界方案工程師搭建了2mx2m的動作捕捉空間,對機器鼠的頭部、背部、腿部、尾部等重要測試部位進行追蹤。
由於(yu) 機器鼠尺寸細小且自重很輕,淩雲(yun) 光·元客視界提供了定製的3mm標記點,針對細小的結構精準獲取機器鼠的運動姿態信息。
仿生機器鼠-真實大鼠
為(wei) 了獲取真實的動物行為(wei) 反饋和決(jue) 策製定過程,團隊將機器鼠放入真實大鼠社會(hui) ,並利用模仿學習(xi) (IL)的運動生成策略進行實驗:
將兩(liang) 隻大鼠放置於(yu) 動作捕捉空間內(nei) ,大鼠關(guan) 節關(guan) 鍵節點粘貼小型標記點,利用動作捕捉係統,分兩(liang) 組各采集20萬(wan) 幀大鼠交互數據作為(wei) 訓練集和驗證集,用於(yu) 在交互仿真係統中評估算法。
中科大象鼻軟體(ti) 機器人開發
智能體(ti) 位姿追蹤係統
由於(yu) 日常任務的複雜性和不確定性,傳(chuan) 統的剛性機器人需要添加複雜的感知、規劃和控製係統。
中國科學技術大學計算機科學與(yu) 技術學院科研團隊受象鼻啟發,利用軟體(ti) 機器人手臂本體(ti) 柔順性,運用淩雲(yun) 光·元客視界智能體(ti) 追蹤解決(jue) 方案,開發了采用蜂巢氣動網狀結構(HPN)的機械臂,為(wei) 機器人走進日常應用帶來新的可能。
/ 軟體(ti) 機械臂完成日常任務
機械臂結構性能分析
為(wei) 了實現高效、迅速響應的運動控製,研究人員提出一種分層控製係統,包括底層運動控製器、上層行為(wei) 控製器以及頂層行為(wei) 規劃器,並設計了驗證實驗:
/ 分層控製係統驗證實驗架構
由於(yu) 場地大小受限,標準鏡頭無法實現目標區域全域覆蓋,實驗采用廣角鏡頭方案。研究人員利用光學動捕係統獲取機械臂末端與(yu) 把手的相對位姿,引導機械臂末端夾爪到達該區域抓住把手,執行相應任務。
通過實驗結果可以看出,即使沒有力傳(chuan) 感器和準確的環境模型,這個(ge) 采用分層控製係統的軟體(ti) 機械臂結構也可以完成開門、拉抽屜等日常生活環境中不同難度的交互任務。
哈工大水黽機器人研究
智能體(ti) 位姿追蹤係統
元客視界為(wei) 哈爾濱工業(ye) 大學實驗室水池場地空間搭建了12台Swift30運動捕捉相機,可精確穩定地捕捉水麵上仿生機器人關(guan) 節運動信息。
由於(yu) 機器人關(guan) 節連杆較細,因此采用5mm標記點。調整腿部長度、角度等參數後,利用動捕係統采集機器人跳躍高度、距離和著陸角度數據。
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