隨著機器人研發技術門檻逐漸降低，越來越多消費者看來十分“然并卵”機器人被發明出來剪刀石頭布百勝零敗的機器人、會跳鋼管舞的機器人、陪你喝酒的機器人。近日，麻省理工學院（MIT）和馬薩諸塞大學阿默斯特分校的研究人員最近設計了一個新的仿人機器人，可以進行后空翻和其他雜技動作。

Credit: Chignoli et al

創建能夠進行雜技動作（如翻轉或旋轉跳躍）的機器人具有極高的挑戰性。除了硬件設計十分復雜之外，完成雜技動作這一任務對于運動規劃器和控制算法設計來說也難度不校

為了執行高動態行為，機器人通常需要有效地利用執行器。然而，大多數現有的機器人設計并沒有完全解決與硬件有關的難題，例如在高扭矩/高速度運動中可能出現的電壓下降。

開發機器人軟件和控制器的研究人員之一Donghyun Kim說道，“在這項工作中，我們試圖提出現實的控制算法，使真正的仿人機器人執行雜技行為，如后/前/側翻，旋轉跳躍，以及跳過障礙物。”

為了做到這一點，Kim和他的同事開發了一種新的方法，可以在運動規劃和控制期間處理與高動態機器人行為相關的約束。與他們提出的仿人機器人設計相結合，這種方法可以實現更多的動態運動，如雜技表演。

這個機器人由一個執行器感知的Kino-動態運動規劃器和一個著陸控制器支持。在arXiv上預先發表的一篇論文中提出的這一設計，可以使仿人機器人進行后空翻和其他雜技動作。

這一新的人形機器人與過去開發的其他人形機器人之間最明顯的區別是執行器。新的執行器具有高度可逆驅動、快速準確的扭矩控制和緊湊堅固的外形尺寸。

盡管會表演雜技的機器人對于消費者來說實際用途不大，但這代表了機器人技術的一大進步。“執行動態運動對機器人來說是一種挑戰，因為它們的操作者必須首先了解硬件和軟件之間的關聯，”Kim說，“在這項工作中，我們試圖根據積累的機器人硬件經驗和知識，在我們的控制算法中解決動態運動時的關鍵硬件限制。”

在未來，麻省理工學院的仿人機器人可以證明在完成廣泛的復雜任務方面具有很高的效率。同時，研究人員計劃在現實世界的場景中測試他們的設計、運動規劃器和控制算法。

參考資料：

https://techxplore.com/news/2021-05-mit-humanoid-robot-dynamic-robotic.html

立足學術前沿，遠瞻產業發展。更多數據請參考前瞻產業研究院《2021-2026年中國工業機器人行業產銷需求預測與轉型升級分析報告》，同時前瞻產業研究院提供產業大數據、產業規劃、產業申報、產業園區規劃、產業招商引資、IPO募投可研、招股說明書撰寫等解決方案。