自2015年6月举行的DARPA机器人挑战赛决赛以来,意大利理工学院(IIT)的专家们一直致力于提高定制人形机器人WALK-MAN的能力。
WALK-MAN是由欧盟从2013年开始资助的一个项目,其目标是开发一种定制人形机器人,可在极端环境工作。
该项目涉及各种研究机构和大学,合力开发机器人的各个方面,从模拟、感知到运动操纵。经过长达五年的研究,WALK-MAN项目现在处于最后验证阶段,一次重大的实验视频如下。
为了演示机器人的新功能,WALK-MAN参与了一个验证场景,该场景简单模拟了地震破坏的工业环境,室内存在气体泄漏和火灾,人类无法进入评估和救援。
机器人推门进入,识别障碍木头,找到灭火器并成功打开参与灭火。
第二代机器人硬件材料升级,机械臂承担10公斤负重,减轻31公斤重量
IIT近日宣布的第二代WALK-MAN具有多项硬件改进,首先是重新设计的由铝、镁合金和钛制成的身架,这些轻质材料削减了WALK-MAN 31公斤的重量,从133公斤减少到102公斤。
由于体积较小,特别是上身重量减轻,机器人现在更快,更有活力,并且能够更好地平衡自身,所有这些都可以用于各种灾难救援。上肢的执行部件也是全新的,WALK-MAN可以在1 kWh电池上运行约2小时。
原来的WALK-MAN可能不是最薄的机器人,但是新版本机身更加紧凑,使得穿越大门更容易。 IIT与比萨大学合作开发了可以牢牢抓住各种物体的生物形态的19-DoF手,并且手臂足够坚固,可以携带10公斤左右超过10分钟。
关于技术,第一代WALK-MAN就已经使用定制设计的高功率马达驱动器,能够在单个关节处提供几千瓦的峰值功率。丰富的传感系统为它提供了在负载(关节扭矩感应)和执行器以及电子设备的热感应/疲劳方面的最新状态。
初代WALK-MAN该软件架构基于ROS和YARP。机器人的各种软件组件使用ROS模块,而软件接口基于IIT开发的YARP中间件。机器人由操作员从指挥站指挥,可以使用其感知系统自主执行平衡,行走和距离测量等任务。大多数机器人动作是由操作员提供的命令驱动的,操作员负责远程执行任务期间所需的所有决定和操作。
WALK-MAN项目负责人专访
有关WALK-MAN新增功能的更多信息,IIT高级研究员兼WALK-MAN项目负责人Nikos Tsagarakis做了如下采访回答。
IEEE Spectrum:关于新版WALK-MAN的新增功能?
Nikos Tsagarakis:新的WALK-MAN具有升级的上半身,比机器人的第一个版本更轻更强大。新的上半身使得机器人的体重减少至101公斤。而武力强度提高了40%,每个有效载荷能力为10公斤,第一个版本的数值为7公斤。机载计算能力得到提高,机器人软件得到了大幅度增强,使机器人能够使用实时控制模块,而且复杂程度更高,可以比原始系统执行更快的操作和任务。
IEEE Spectrum:这些更新试图解决哪些具体问题,以及从2015年为刚果**创建的第一个版本机器人中所学到什么经验教训?
Nikos Tsagarakis:主要问题与机器人的尺寸和重量以及手臂的物理性能有关。减少机器人的重量也有利于运动。上身减小的尺寸为在人类环境中操作提供了更高的灵活性,例如通过门。新版本可以在更长的时间内提升较重的负载,走得更快,更稳定,并且消耗更少的电力并执行更复杂的协调运动和动作。
IEEE Spectrum:我们在视频中看到的多少是机器人自主进行的,遥控操作有多少?
Nikos Tsagarakis:机器人在操作人员的指挥下执行大约80%的动作,包括一些局部自主动作和全身运动动作以及稳定性。
原文发布时间为:2018-02-24
本文作者:小艾
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