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浙大科学家研发的机器狗“绝影” 能跑能上下楼

文章来源:浙江在线 作者:【*】 点击:次 时间:2018/12/6 14:56:32

12月4日讯 上周末,我遛了一只“狗”。


它的步态,明显和同在广场上遛达的二哈、法斗、萨摩耶……都不一样。你可能猜到了,这不是一条生物狗。狗的名字叫做“绝影”,它是一个四足机器人。


这只由浙江大学和云深处科技共同出品的“绝影”狗,是亚洲机器狗的代表之一。世界上另外几只知名的机器狗,有美洲波士顿动力(Boston Dynamics)的“Spot Mini”、麻省理工(MIT)的Cheetah。


今年初,“绝影”首次亮相时,曾展示过雪地步行、抗暴力击打、倒地起身的英姿。昨天,升级版的“绝影”表演了爬楼梯和跑步技能,这也是中国首个公开展示这两项运动能力的四足机器人。


狗爸爸们


是一支最man团队


“绝影”的名字,源自一代枭雄曹操的坐骑“绝影”——


在讨伐张绣之战中,曹操被骗,中计仓皇逃走,护了主人一命的就是名驹“绝影”。《三国》中的“绝影”,最终被乱箭射杀壮烈而死。


此“绝影”问世后,带着彼“绝影”良驹的风范——英俊、忠诚;而且战斗力更加强劲。


“绝影”相貌堂堂,身长1米,四足站立时45厘米高,重70公斤,在四足机器人中算大个子。最大负荷20公斤,续航2小时。


此前,这只狗已经掌握了跑跳、爬梯子、在碎石子路上行走、自主蹲下再站起来等许多能力。


它动作自然柔顺,反应快速准确,面对复杂环境表现出很强的适应力。


狗的家长,有10个人——从云深处科技团队的负责人、浙江大学控制学院、浙江大学工程师学院教师朱秋国,到各位队员,全是男士,分别负责机械、电子、控制、系统、软件方面的工作,被称为“最man团队”。


就像真实的动物那样,“绝影”的“大脑”能够快速分析自己的处境,然后命令四肢做出相应的动作防止自己摔倒。就算真摔倒了,它也能自主翻身,再爬起来。


团队成员莫小波告诉钱报记者,做到这些,“绝影”需要发达的神经系统,因为他们采用了高实时性的操作系统,并自主开发一系列驱动程序,使信息的传输大大提速。


而“绝影”一举一动那种自然的节奏和神韵,还要归功于精妙的机械设计。


就像人类的四肢一样,“绝影”的四肢也是力控的,可以与环境实现更好的交互,不像流水线上硬邦邦的机械臂那样沿着严格的轨迹死板运动。


这将有利于它走出实验室,在日常环境中真正发挥作用。


勇攀障碍楼梯


收获迷妹


那天,当“绝影”从实验室里走出来的时候,“严父”人设的狗爸爸们,给狗狗设置了一堆难题。


先是要走十几级台阶,台阶高15厘米,宽30厘米。


爬楼梯模式启动后,“绝影”很轻松地完成任务;接着在没有启用视觉功能的情况下,它“闭着眼睛”,直接倒退走下台阶回到出发地。


要知道,在重心后移又不能看路的情况下,人都不能轻易做到——狗狗,干得漂亮!


考验还没结束。很快,狗爸爸们随机撒了一把障碍物——木块、橡胶垫,还有铝棒,什么绊脚放什么。


“绝影”再次开始爬楼,这次它频繁被障碍物崴到脚,有时候身子略微摇晃,严重的时候甚至一个趔趄。狗爸爸还嫌难度不够,用一根绳子系在它屁股后头,这不是拖后腿吗?就这么一边打滑,一边还得奋力往上爬,“绝影”又成功爬到顶。


演示当天,“绝影”被来回“折磨”多趟,当狗耗尽最后的力气完成任务,收腿趴下休息时,旁观人群中的一个小女孩,跟边上的爸爸说:“爸爸我也要一只机器狗。”


这个爸爸马上走到控制“绝影”的电脑边上去张望。“绝影”的两个爸爸张江元和储振喊一声:“别动我电脑!”小女孩补一句:“我爸爸也会写代码。”


当然,未来“绝影”不止会是一只可以陪伴人类的机器宠物狗。


一只狗跑出了


一支军队的气势


完成上午的任务,“绝影”和爸爸们各自“补血”——狗要充电,狗爸爸们吃午饭,下午,“绝影”要接受一项新的挑战:跑100米。


满血复活的“绝影”来到浙江大学紫金港校区的操场,这里刚刚更新了最先进的塑胶跑道,“绝影”踏步热身,摩拳擦掌。


起跑!“踏踏踏踏”,“绝影”越跑越快,它的配速达到6公里/时,每跑一步大约0.5秒的时间里,有近1/3的时间四脚腾空。我一路陪跑,按照我1米6的身高,需要小跑才能够跟上“绝影”。


伴着“绝影”有力的步伐声,身边这条英姿飒爽的狗,跑出了一支军队的气势。


“跑步主要展示新的运动能力以及未来机器人在运动快速性的潜力,上下楼梯主要体现机器人适应城市或人居环境中的台阶问题,可以较好地体现四足机器人相对于轮式机器人的优势。”团队成员张学垠说,上下台阶和跑步,将极大地提升四足机器人的可运动范围,应用的场景也将变得更加丰富。


四足机器人拥有广阔的应用前景。它们不依靠轮子或履带,噪声小,几乎无污染,可以在人类身边工作,执行巡逻、安防等任务;也可以代替人类在各种极限环境中工作。抗震救灾时人员或者飞机无法抵达的情况下,可以用四足机器人探寻生命迹象;太空探索中,轮式移动机器人可能会被障碍物挡住,但四足机器人可以轻松越过障碍物。


团队的赵逸栋告诉钱报记者,之所以训练“绝影”爬楼梯,是因为在未来,它的一个重要功能,是完成巡逻任务,“走楼梯,是一项必备技能。同时,它可以负重20公斤的物资,就可以搭载摄像头、检测设备等,很好地承担巡检职能。”


“我们遇到的许多人真的把它当成一只狗,见不得它被‘虐’。”但这并不意味着“绝影”的素质不到位,“它完全能够承受住更大力度的突然袭击,有很强的环境适应能力。”


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