解密|360°旋转跳跃,波士顿动力机器人是怎么做到的?

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图片来源:unsplash
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美国当地时间12月29日,波士顿动力在其Youtube账号上发布了一段视频。视频中,波士顿动力所有机器人阵容,包括人形机器人Atlas、狗形机器人Spot和Handbox组团跳舞,舞曲则是来自The Contours的《Do You Love Me》。
机器人魔性舞蹈感受一下这并不是简单的机器人动作秀,所有机器人的舞步都是跟随《Do You Love Me》的节奏设定的。
波士顿动力为这段视频配文称:“我们全体队员一起庆祝,希望会开始一个更快乐的一年:波士顿动力公司祝福新年快乐。”
波士顿动力的机器人会跳舞也不是什么新鲜事了。在2018年,他们还展示了一段 Spot 机器人在Uptown Funk中表演太空步的视频。
图片来源见水印不过,当时机器人的舞姿还稍显笨拙,动作也不如现在这般丰富。
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波士顿动力是美国一家四足机器人研发企业,其研发的机器人功能颇为丰富,比如搬运货物、横穿泥土、跑跳后空翻、与人类“搏斗”等。
自从波士顿动力把机器人几个雪地行走,开门,空翻,体操的炫技视频放出来后,理工科学生及从业者看了无不直呼牛逼。表现型及性能非常优秀,甚至被人说是不是CG。
图片来源见水印
本次发布的新视频中,波士顿动力公司最有能力的机器人Atlas更是展示了一些新的技巧动作,毫不费力地单脚站立,扭摆身体、鬼步舞也不在话下。这逆天的柔韧性和不可思议的平衡能力,可以说,相比往年,技术的进步肉眼可见。对此,不少网友都很好奇,从技术的角度来讲,它是如何实现的呢?是采用传统的经典控制理论还是深度强化学习算法?接下来就为大家解答。
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波动的大佬早年就做单轴液压控制的机器人,他那时候就已经是传统控制理论的顶尖了。
波士顿动力的机器人一开始就选择走液压驱动的高端(困难)路线也与此有关,这也是波动和其他各大知名足式机器人很大的不同点。
液压驱动的难度在于,使用液压系统的设备必须配备缓冲设备(蓄能器),加之整个液压系统工作介质(液压油)的压缩性导致机器人模型的非线性程度陡然增加,仿真难度极大。
这跟全电驱动机器人完全是两条路线,技术难度很大,或者说实现起来要不少技术积累。
这类仿生机器人多为阀控缸系统,建模很难。
机器人好几条腿,同步误差就很难搞定,造出来的液压缸还没有完全一模一样的呢,那么复杂,同步误差可想而知。
既然难度很大,为什么还要采用液压驱动呢?
这是因为液压驱动器功率/体积比大,响应速度快、控制精度高。
众所周知,机器人关节上的控制器越小,机器人越轻盈,行动就越灵活。
在相同转速需求下,液压控制的物理硬件体积比电动驱动的马达要小得多,而且液压控制对外界环境的要求不高,风吹雨淋都扛得住。
简单点说就是负重大、跑得快、声音小。液压驱动系统只要油源别出大问题,还是挺稳定的。欢迎留言

 各位朋友,你们对此怎么看?赶快在评论区留言吧!
 
作者 | 陈小花编辑 | 陈小花来源 |《界面新闻》陆柯言 知乎陈潜龙,什么名字可以吸粉等声明|本文由液压说整理发布,转载请注明
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