千奇百怪的陸地機(jī)器人,都是怎么“跑”起來的?
在圖像識(shí)別、語音識(shí)別等技術(shù)提升之外,身邊機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式也逐漸變得多樣。
日前,著名機(jī)器人公司波士頓動(dòng)力正式發(fā)布新產(chǎn)品“輪腿式機(jī)器人Handle”。雖然此前風(fēng)險(xiǎn)投資家Steve Jurvetson曾在網(wǎng)上透露過該機(jī)器人的視頻,不過,在正式發(fā)布的視頻中,我們看到了Handle機(jī)器人更多的技能展示,也被波士頓動(dòng)力的技術(shù)再次折服。
目前,隨著人們對(duì)機(jī)器人關(guān)注度的不斷提高以及機(jī)器人市場(chǎng)需求的擴(kuò)大,包括公司和大學(xué)研究院在內(nèi),越來越多的團(tuán)隊(duì)開始了對(duì)機(jī)器人的研究開發(fā),并有了不小的成果。當(dāng)語音識(shí)別、圖像識(shí)別愈發(fā)精進(jìn)之時(shí),在運(yùn)動(dòng)控制上,機(jī)器人也發(fā)展出了多種形式,尤其是陸地上。
輪式
代表公司/產(chǎn)品:軟銀Pepper、小優(yōu)機(jī)器人等
縱觀當(dāng)下占據(jù)主流市場(chǎng)的機(jī)器人,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),車輪和履帶式機(jī)器人最常用的配置,也就是所謂的“輪式機(jī)器人”。因?yàn)閷?duì)于硬件和算法的要求不是太高,在這會(huì)兒機(jī)器人商業(yè)化的初期,輪式成為了多個(gè)機(jī)器人廠商的選擇,也是人們?cè)谏钪凶畛R姷臋C(jī)器人。
在家庭、餐廳、商場(chǎng)甚至?xí)r戰(zhàn)場(chǎng)以及一些危險(xiǎn)場(chǎng)景,我們都看到了穿梭于其中的機(jī)器人的身影,在行進(jìn)中,因采取輪式構(gòu)造,故而機(jī)器人的穩(wěn)定性、運(yùn)行速度等等都得到了極大的保證,從而能夠?yàn)槿藗兲峁└玫姆?wù)。
目前,如果只是考慮運(yùn)動(dòng)控制的話,輪式機(jī)器人相關(guān)技術(shù)已然成熟,不過,這并不代表機(jī)器人運(yùn)行方式的終結(jié)。相對(duì)于腿(足)式機(jī)器人,輪式機(jī)器人的確能夠滿足于多種場(chǎng)景以及用戶的多種需求,但是腿(足)式機(jī)器人依舊是未來的主流趨勢(shì),畢竟腿(足)式機(jī)器人在滿足用戶更多需求的同時(shí),還能拓寬更多的應(yīng)用領(lǐng)域,像一些高危職業(yè)者的替代等等。
腿(足)式
代表公司/產(chǎn)品:波士頓動(dòng)力、nao機(jī)器人、鋼鐵俠機(jī)器人等
一說機(jī)器人,相信所有人腦中第一時(shí)間想到的都是科幻影片中的高達(dá)機(jī)器人、仿人機(jī)器人等等,在外形上,它們有一個(gè)共同點(diǎn)——一雙強(qiáng)勁有力的腿。
如前文所講,因?yàn)榧夹g(shù)門檻不高,或許還要算上對(duì)盈利的需求,輪式機(jī)器人成為了當(dāng)前市場(chǎng)的主流形態(tài),不過,在腿(足)式機(jī)器人的研究上,一些團(tuán)隊(duì)也有了極大的成果,其中最為典型的就是波士頓動(dòng)力公司了,其數(shù)年來一直鉆研多足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制,并成功打造出了震驚業(yè)內(nèi)外的大狗、Altas以及最近發(fā)布的Handle等機(jī)器人產(chǎn)品,而在這一代代更新的產(chǎn)品中,我們也看到了波士頓動(dòng)力機(jī)器人理念的轉(zhuǎn)換。
從市場(chǎng)來看,腿(足)式機(jī)器人更能滿足人類的需求,也必將是最終形態(tài)的機(jī)器人,不過,從技術(shù)和成本來看,腿(足)式機(jī)器人的市場(chǎng)還沒有形成,成本、復(fù)雜的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿生步態(tài)算法等都是亟待解決的問題。
蠕動(dòng)
代表公司/產(chǎn)品:以色列單馬達(dá)波動(dòng)機(jī)器人(SAW)、章魚機(jī)器人等
相較于輪式機(jī)器人和腿(足)式機(jī)器人,以蠕動(dòng)方式前進(jìn)的機(jī)器人雖然沒有得到更多的關(guān)注,但也是不遑多讓的。
在運(yùn)行原理上,以蠕動(dòng)方式前進(jìn)的機(jī)器人可以分為氣動(dòng)爬行機(jī)器人、電動(dòng)爬行機(jī)器人和液壓驅(qū)動(dòng)爬行機(jī)器人。比如由硅橡膠制成的章魚機(jī)器人,其“大腦”是一款柔性微流體芯片,內(nèi)部的閥門和開關(guān)由壓力激活,引導(dǎo)液態(tài)燃料流過“身體”,從而控制8只“爪子”向前蠕動(dòng)。
在應(yīng)用上,工業(yè)探測(cè)、醫(yī)療等多個(gè)場(chǎng)景都是在其應(yīng)用范圍之內(nèi),其中,工業(yè)探測(cè)是其當(dāng)下的重點(diǎn)。不過,隨著智能醫(yī)療等行業(yè)發(fā)展的需求,蠕動(dòng)前進(jìn)的機(jī)器人也將擁有自己的一席之地,比如以色列班古里昂大學(xué)的研究人員所研發(fā)的單馬達(dá)波動(dòng)機(jī)器人(SAW),在未來的規(guī)劃上,其項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)人David Zarouk希望縮小到1厘米長(zhǎng)的SAW機(jī)器人可以幫助醫(yī)生進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查,甚至是活體組織檢查。
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