2015-3-17 13:10:35 [显示全部楼层]
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美国将举行“机器人奥林匹克”大赛,竞逐200万美元大奖

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美国将举行“机器人奥林匹克”大赛

多才多艺谷歌机器人竞逐200万美元大奖


  图①为研究人员教机器人平衡技巧;

  图②为阿特拉斯机器人显示了它能行走、跳跃甚至还会开车;

  图③为阿特拉斯机器人有一个关节连接的传感器头部,包括立体摄像机和激光探测器,能“看见”自己正在往哪儿走;

  图④为据波士顿动力公司称,阿特拉斯是一个“高机动性人形机器人,为崎岖不平的地形设计,适合转弯穿越。

  最新版的阿特拉斯机器人(Atlas Robot)令人望而生畏:6.2英尺高的块头,金属与塑料的身体,能走、能跑、能跳,甚至还会打开房门。这个机器人由谷歌下属的机器人公司——波士顿动力公司制造。

  今年下半年,7个这样的机器人将参加一场由美国政府举办的“机器人奥林匹克”大赛——在比赛中再现各种自然灾难,让它们在其中大显身手。大赛将于今年6月5日—6日在加利福尼亚的菲尔浦莱克斯举行。

  机器人挑战赛的目标是带来研究上的突破,开发用于未来机器人的硬件和软件,与人类搭档合作,在灾难地区执行最危险的任务,减少伤亡挽救生命。目前,阿特拉斯机器人由外部电源通过一根灵活的电缆供电。升级后将去掉外接电源,改由电池供电。

  美国国防部高级研究计划署(DARPA)的机器人挑战赛(DRC)将把总额350万美元的奖金授予获得前3名的阿特拉斯机器人小组。除了以往宣布的第一名200万美元以外,亚军小组可获得100万美元,第三名50万。

  升级版阿特拉斯机器人

  升级版的阿特拉斯机器人整体上更新了75%,只有小腿和脚还是原来的设计。它还有28个液压驱动关节和立体视觉系统,是迄今为止最先进的机器人之一。现在,阿特拉斯要装一个3.7千瓦时的锂离子电池组,可以支持完成一个小时的“混合任务”操作,包括走路、站立、使用工具及其它运动。

  “拔掉插头的阿特拉斯升级到能完全靠电池运动。我们必须切断电线。升级的阿特拉斯更加灵巧敏捷,而且更安静、更强大。” 高级研究计划署的吉尔·普拉特说,“给阿特拉斯引入电池和可变压力泵,是对研究小组提出的战略性挑战。”

  普拉特还指出:“操作人员要能在一个中等压力的环境控制机器人的大部分运动,以节约电力,在需要额外增加力量时,再用最大的爆发压力。”在最后阶段,将通过一系列事件来再现灾难情形。“最后将非常困难。我们想让它们更像是在真实的灾难中,机器人们必须按顺序完成所有任务,而没有人类帮助。

  阿特拉斯机器人的传感头部通过关节连接,上面有立体摄像机和激光探测器,能“看见”自己正在往哪儿走。传感手也似乎关节连接,使用人类所用的工具。它拥有两只手、手臂、腿、脚和一副躯干。

  在剩下几个月的大部分训练时间里,研究小组可能会给机器人系上防坠器,防止它们从高空坠落,避免永久性损坏。DARPA演示的阿特拉斯就带有一根防坠器。“减少风险是比赛的一部分,”普拉特说。“这取决于比赛小组的决定,在训练过程中他们想赢取什么机会,是否要冒坠落和摔坏的风险,但在挑战赛的最后阶段,必须切断电源和这些外接线。”

  借鉴仿生学打造多才艺

  所有机器人的硬件系统是一样的,也就是7个“娃”外表看起来都一样,各小组只能凭借软件、控制界面、竞争策略来区别哪个是自己小组的。在尝试任务项目时,研究小组可以挑其中选项一些让机器人去做——在操作过程中,必须管理好时间和电池寿命——但DARPA希望第一名的小组能完成所有的任务。

  在美国军方小组公布的一段最新视频中,展示了他们开发的一个名叫“伊恩”的两腿打斗机器人。对热爱电影《龙威小子》的影迷来说,伊恩会摆出一个他们极熟悉的空手道姿势:模仿电影中丹尼尔的动作,舒展双臂单脚站立表演“鹤踢式”。

  除了空手道,伊恩还有其它绝活——在佛罗里达人机互动研究所(IHMC)开发的软件指导下,它还会开车。

  要让机器人达到这种程度的灵活机动,IHMC研究人员借鉴了多项仿生学原理。研究小组说:“在非洲猎豹的速度、马的持久耐力、猴子的灵活性和人类的多才多艺的启发下,他们正在探索开发腿部功能机器人,让它们既有速度,同时兼具优雅,还要像人类那样把各种动作做到位。”

  在机器人奥林匹克大赛中,伊恩是第二位参赛者。作为一款虚拟的模拟软件,它虽然没有四肢,却被“无辜”称为“行走机器人,带着灭火器,最令人印象深刻的,它还能钻进汽车并把车开走。”

  波士顿动力公司说:“阿特拉斯能双脚行走,上臂能自由抬举,拿东西,并巧妙地利用环境。在极具挑战性的地形中,阿特拉斯能发挥出色,手脚协调配合,在狭窄的空间开辟道路。”

来源:科技日报




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