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Salto 弹跳机器人再进化,能跳一米高还能准确着陆

2024-11-23 204


还记得柏克莱加大(UC Berkeley)仿生学实验室开发的小型弹跳机器人 Salto 吗?几年过去,Salto 现在不仅能跳得更高,还可以更为精准的控制着陆的位置了。

2016 年柏克莱加大仿生学实验室首次开发出具有独特弹跳功能的小型机器人 Salto,经过数年的研究后,团队让逐渐提高了 Salto 弹跳的高度,至 2018 年时,它已经能够跳高至 1 米左右。

但 Salto 面临的最大问题是,它在安稳着陆上相对困难。要让机器人跳起是一回事,若还要确保着陆,所有事情就得非常精确,特别是考量到 Salto 只有一条腿,不能像人类一样使用双脚前后协调稳住。

当要从一个点跳到另一个点时,角动量是 Salto 应对的最大麻烦,Salto 跳跃时会向前倾,调整旋转反作用轮来维持平衡,让单一一只脚向前倾斜至合适的角度来控制着陆,如果角动量不对,Salto 可能会降落在落点上然后跌倒。

团队负责人 Justin Yim 在 IEEE Spectrum 采访时解释了解决方案。Yim 表示,当从 1 米的高度坠落时,若要确保着陆点位置,Salto 前后就只能有约 2.3 度的摆动空间,就像体操运动员在跳跃动作后要稳稳着陆的挑战一样。

“当跳跃者的角动量错误,他们就必须采取措施保持平衡,但如果着陆在狭窄的横梁或只有一条腿(如 Salto)的情况中,跨腿保持平衡不是一种选择时,他们就会选择晃动手臂,就像 Salto 摆动旋转的尾巴。”

 

经过调整以后,Salto 的着陆准确度已大幅提升。在 60 次的跳跃测试中,Salto 完成了 52 次完全受控的着陆,5 次稍微拐了一下,只有 3 次完全无法保持平衡跌倒。

能够控制着陆能力极大地提高了跳跃准确性。过去 Salto 可能会落在餐盘半径范围内的任何地方,现在有望将落点控制在小巧的硬币半径范围内,这种精确度可以让 Salto 具有更好的实用前景,比人类搜救员更快、更安全的绕过瓦砾残骸,协助团队在搜救任务中导航困难的地形。

  • Salto the jumping robot can now execute stylish precision landings
  • Salto Jumping Robot Masters Pinpoint Landings

(首图来源:UC Berkeley 影片截图)

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2020-06-13 22:07:00

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