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新款WALK-MAN人形机器人突破障碍物 成功打开干冰灭火器

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近日,第二代定制人形机器人WALK-MAN最新的一段测试视频流出,在模拟的火灾环境下,WALK-MAN跨越障碍找到灭火器并成功操作喷出干冰。这个由欧盟从2013年开始资助项目聚焦在极端环境下救援机器人研发。

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。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。


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。

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。

有关WALK-MAN新增功能的更多信息,对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年为刚果民主共和国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。

来源:IEEE电气电子工程师学会
 

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