本文详细介绍了美国宇航局研制的瓦尔基里人形机器人,包括该机器人与机器人2 (Robonaut 2)的区别、算法和技术、任务的完成等。相信读者会对瓦尔基里仿人机器人的研发背景、构建算法以及未来场景的应用有更清晰的了解。
人形机器人是人类的化身。它可以机动地穿越崎岖的地形,进入狭窄的通道和狭窄的空间,移动物体,到达高处,并完成许多其他任务,如简易爆炸装置(IED)本文讨论美国宇航局的瓦尔基里人形机器人。图1是美国国家航空航天局约翰逊航天中心(JSC)实地考察期间,由美国电气和电子工程师学会光谱拍摄的最新瓦尔基里照片
图1。瓦尔基里。照片:埃文·阿克曼/美国电气和电子工程师学会频谱
图2。R2图
,其中A是质心动量矩阵,而Wg是重力扳手。W_gr,I是由于机器人本体和环境之间的接触而施加到机器人本体上的地面反作用力扳手,W_ext,I是施加到机器人本体上的其它外力QP的输出V是一个关节加速度矢量和一个用于计算所需致动器扭矩的接触扳手。然后,使用逆动力学算法将QP输出用于计算所需的关节扭矩利用QP优化全身控制算法可以在支撑面有限的情况下找到机器人稳定的落脚点,从而大大提高机器人的平衡能力。
阿特拉斯通过瞬时捕捉点控制行走和平衡,而瓦尔基里通过捕捉点控制行走和平衡。
图7。主要移动任务的拼贴图
图8显示了IED响应操作任务的拼贴图,包括(a)打开门,(b)打开门,(c)拿包,(d)TCV总安全壳,放置包,(e) TCV托盘推动,和(f) TCV按钮推动序列
图8。展望未来,人形机器人将成为炸弹处理社区的宝贵资源目前对瓦尔基里机器人进行的可行性研究已经建立了一个有效的性能基准[9]机器人坠落的鲁棒性和恢复仍然是最终现场部署的主要挑战,这可能危及整个任务的成功。对于时间紧迫的任务,仍然需要增加操作员的吞吐量和额外的机载自主性。现有的研究成果和瓦尔基里的报道能力为仿人机器人在IED应用中的不断进步提供了坚实的基础。分析师
介绍:嬴稷,工程博士,毕业于北京交通大学,曾分别在香港中文大学和香港科技大学担任助理研究员和研究助理,目前从事电子政务领域的新信息技术研究主要研究方向是模式识别、计算机视觉和热爱科学研究。我希望我能不断学习,不断进步。