2008-05-23

荷蘭機器人 Flame 像人一般行走

Dutch robot Flame walks like a human
http://www.physorg.com/news130672678.html

May 22, 2008

TU Delft 研究者 Daan Hobbelen 開發一種新型、很先進的行走機器人:Flame(火焰)。這類型研究(Hobbelen 將因其在 5/30 獲得博士學位)很重要,因為它對於人類如何行走提供洞見。這可以透過改良過的診斷、鍛鍊與復健設備,協助行走有困難的人們。

如果你試著要教一部機器人走路,你將發現這種行動有多麼複雜。自 1970 年代以來,會行走的機器人就已見過世面。所應用的策略可概略分為二種。

第一種來自於工業機器人的世界,其中每樣事物都是固定在例行程序中,例如工廠機器人的例子。這種途徑能(在此時間與金錢的投注都相當充裕)產生出色的成果,不過主要的限制在於成本、耗能與彈性。

TU Delft 是另一種用於建構行走機器人的方法的先鋒,基於人類行走的方式。這真的與「在受控制的方式下向前跌倒(falling forward,譯註:人所走的每一步都是一種受控制的向前跌倒)」十分類似。採用這種方式以取代謹慎、死板的方法,其中機器人同人類所使用的節能移動方式一樣,以更流暢的方式行走。

博士生 Daan Hobbelen 首度證明一部機器人能同時具備節能與高度穩定性。他的突破在於發明一種合宜的方法來測量人們第一次走這條路時的穩定性。值得注意的是,「向前跌倒」在傳統上被視為一種不穩定的移動。

要觀看 Flame 走路的樣子詳見:(WMV, 5.25MB)
http://www.physorg.com/newman/gfx/files/Flame_hallway.wmv

接下來他建造一部新機器人,藉此他能證明改良過的效能:Flame。Flame 包含七個馬達,一個平衡機構與各種演算法,能確保其高度的穩定性。

例如,機器人可應用其平衡機構所提供的資訊,將它的腳放的遠一點以避免可能能的跌跤。根據 Hobbelen 表示,Flame 是世上最先進的行走機器人,至少是把應用人類行走方式當作是一種開始原理的那一類機器人。

將行走過程塑模讓研究者能建構有二隻腿的機器人,那能行走的更加自然。對於行走過程更深入的觀察能接著幫助具有行走障礙的人,例如透過改良過的診斷、鍛鍊與復健設備。TU Delft 與 VU University Amsterdam 的運動科學家合作進行此研究。

Hobbelen 以腳踝為例。這些關節是彈簧的一種,能用來定義彈性的最佳等級。由 Hobbelen 所完成,在 Flame 腳踝上的研究使運動科學家,就此主題有更深刻的理解。

※ 相關報導:

* TU Delft - Delft Biorobotics Lab
http://www.3me.tudelft.nl/live/pagina.jsp?id=8c6c48e9-ed24-4ae5-91db-6de01d476968&lang=en

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1 則留言:

fsj 提到...

步行23公里 康乃爾機器人創紀錄

自由時報 2010.07.25

〔編譯張沛元/綜合報導〕美國康乃爾大學的步行機器人「漫遊者」(Ranger),以花了約十一個小時步行十四.三英里(約二十三公里)的成績,締造機器人步行最長距離的非正式新世界紀錄。

漫遊者是在本月六日早上於康大校園的巴頓樓,締造這項紀錄;漫遊者身上並無任何拴繩牽引,只有一名手持玩具遙控裝置的人在旁操控導引。巴頓樓的室內跑道每圈約兩百一十二公尺,漫遊者總共走了一○八.五圈,約莫走了七萬步,然後才停下腳步與充電,打破波士頓動力科技公司的「大狗」(BigDog)機器人稍早締造的十二.八英里的紀錄。

漫遊者所締造的新紀錄,本月九日在麻州劍橋舉行的「二○一○機器人步行會議」上,由康大理論與應用機械系教授魯尼亞所率領一群工程系學生,正式對外宣布。魯尼亞是康大的仿生機器人與運動實驗室的負責人,漫遊者步行研究獲得美國國家科學基金會的贊助。

機器人研究的目標之一,在於展現機器人的能源效率。跟其他使用馬達來控制每個動作的步行機器人不同的是,漫遊者的步伐顯得較為輕鬆,並且有如人類步行般使用重力與動力來幫助雙腿往前擺動。漫遊者的步伐有如撐柺杖走路的人,也就是外側那雙腿先往前擺動,接著才是內側那雙腿;漫遊者沒有膝蓋,但它的腳會在雙腿往前擺動時往上翻起離地,以便走好每一步。

魯尼亞說,漫遊者的紀錄不僅將仿生機器人帶向更高境界,也有助於大學生學習步行力學;該研究相關資訊還能應用於復健、義肢與改善運動表現。