行業(yè)動(dòng)態(tài)

    近日，在北京冬奧會(huì )冰壺賽事場(chǎng)館國家游泳中心“冰立方”，六足冰壺機器人“選手”精彩的冰壺投擲表演嗨翻全場(chǎng)。這位身披紅色戰衣的“選手”，是世界首款模仿人類(lèi)蹬踏、支撐滑行、旋轉冰壺等行為方式的六足冰壺機器人。它是在“科技冬奧”重點(diǎn)專(zhuān)項項目支持下，由上海交通大學(xué)機械與動(dòng)力工程學(xué)院教授高峰領(lǐng)銜，上海交通大學(xué)與上海智能制造功能平臺有限公司組成的六足冰壺機器人研究團隊共同研發(fā)的。

    在冰壺賽事中，投擲隊員半蹲在冰面上滑行，輕輕旋轉冰壺控制出手方向，兩名隊友在冰壺前用冰刷刷冰面控制冰壺方向和速度。

    然而六足機器人完成這套動(dòng)作并不簡(jiǎn)單。

    “人投擲冰壺時(shí)，一條腿支撐身體，另一條腿蹬踏起踏器，眼睛瞄準目標，手控制冰壺的速度和方向，是一個(gè)復雜的決策行為?！备叻鍖萍既請笥浾哒f(shuō)，“根據人投擲冰壺的行為特征設計機器人的結構；根據視覺(jué)與力覺(jué)測量的信息，辨識冰面與機器人接觸的動(dòng)力學(xué)參數，從而預測機器人滑行和冰壺運動(dòng)的軌跡；根據人類(lèi)投擲冰壺的決策方法控制機器人的行為等，都是我們開(kāi)發(fā)六足冰壺機器人遇到的技術(shù)挑戰?！?/p>

    克服種種挑戰，高峰帶領(lǐng)他的團隊在冰壺賽場(chǎng)上讓全世界對六足機器人的能力眼見(jiàn)為實(shí)。

    在投擲冰壺過(guò)程中，六足機器人前部雙腿轉化為人手的功能，實(shí)現抱壺和旋轉壺的動(dòng)作。中部雙腿的膝蓋和前部雙腿的肘關(guān)節復合成四點(diǎn)接觸冰面，形成人支撐腿的功能。后部雙腿蹬踏起踏器，實(shí)現推動(dòng)機器人加速滑行的功能。另外，前部雙腿可以在機器人滑行運動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行二次擲壺并控制冰壺運動(dòng)的方向、速度和角速度，實(shí)現精準投壺和擊打功能。

    從單腿蹦發(fā)展到四足“翻箱子、上樓梯”，波士頓動(dòng)力“大狗”催熱了全球足式機器人的研發(fā)。

    “波士頓動(dòng)力是行業(yè)翹楚，引領(lǐng)了足式機器人發(fā)展的方向?！备叻逭f(shuō)，“在特種機器人中，‘長(cháng)腿兒’的機器人研發(fā)最難。四足機器人美國做得最好，六足機器人，我們做得最好?！?/p>

    高峰介紹，2018年平昌冬奧會(huì )后，國際上出現了主要通過(guò)輪子驅動(dòng)前行的輪式冰壺機器人，但是，不能完全模仿人類(lèi)投擲冰壺行為，為賽事科學(xué)訓練提供的幫助有限，六足冰壺機器人補上了這些缺憾。

    高峰表示，機器人智能屬于行為智能，體現在肢體和智慧的結合。機器人理解環(huán)境、理解任務(wù)怎么執行，但要據此表達行為就非常困難。因此，實(shí)現行為智能是非常復雜的問(wèn)題。

    據了解，在“科技冬奧”專(zhuān)項助力下，高峰教授團隊在六足機器人性能操控、感知規劃等關(guān)鍵算法設計上取得了創(chuàng )新突破，自主完成了從系統框架、穩定控制到智能感知、自主規劃等一系列環(huán)節的關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，使機器人集人機交互、環(huán)境感知、軌跡規劃、智能決策和穩定控制于一體。