千奇百怪的陸地機器人,都是怎么“跑”起來的?

韓璐 8年前 (2017-03-03)

在圖像識別、語音識別等技術提升之外,身邊機器人的運動方式也逐漸變得多樣。

日前,著名機器人公司波士頓動力正式發布新產品“輪腿式機器人Handle”。雖然此前風險投資家Steve Jurvetson曾在網上透露過該機器人的視頻,不過,在正式發布的視頻中,我們看到了Handle機器人更多的技能展示,也被波士頓動力的技術再次折服。

目前,隨著人們對機器人關注度的不斷提高以及機器人市場需求的擴大,包括公司和大學研究院在內,越來越多的團隊開始了對機器人的研究開發,并有了不小的成果。當語音識別、圖像識別愈發精進之時,在運動控制上,機器人也發展出了多種形式,尤其是陸地上。

千奇百怪的陸地機器人,都是怎么“跑”起來的?

輪式

代表公司/產品:軟銀Pepper、小優機器人等

縱觀當下占據主流市場的機器人,我們會發現,車輪和履帶式機器人最常用的配置,也就是所謂的“輪式機器人”。因為對于硬件和算法的要求不是太高,在這會兒機器人商業化的初期,輪式成為了多個機器人廠商的選擇,也是人們在生活中最常見的機器人。

在家庭、餐廳、商場甚至時戰場以及一些危險場景,我們都看到了穿梭于其中的機器人的身影,在行進中,因采取輪式構造,故而機器人的穩定性、運行速度等等都得到了極大的保證,從而能夠為人們提供更好的服務。

目前,如果只是考慮運動控制的話,輪式機器人相關技術已然成熟,不過,這并不代表機器人運行方式的終結。相對于腿(足)式機器人,輪式機器人的確能夠滿足于多種場景以及用戶的多種需求,但是腿(足)式機器人依舊是未來的主流趨勢,畢竟腿(足)式機器人在滿足用戶更多需求的同時,還能拓寬更多的應用領域,像一些高危職業者的替代等等。

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腿(足)式

代表公司/產品:波士頓動力、nao機器人、鋼鐵俠機器人等

一說機器人,相信所有人腦中第一時間想到的都是科幻影片中的高達機器人、仿人機器人等等,在外形上,它們有一個共同點——一雙強勁有力的腿。

如前文所講,因為技術門檻不高,或許還要算上對盈利的需求,輪式機器人成為了當前市場的主流形態,不過,在腿(足)式機器人的研究上,一些團隊也有了極大的成果,其中最為典型的就是波士頓動力公司了,其數年來一直鉆研多足機器人的運動控制,并成功打造出了震驚業內外的大狗、Altas以及最近發布的Handle等機器人產品,而在這一代代更新的產品中,我們也看到了波士頓動力機器人理念的轉換。

從市場來看,腿(足)式機器人更能滿足人類的需求,也必將是最終形態的機器人,不過,從技術和成本來看,腿(足)式機器人的市場還沒有形成,成本、復雜的機構設計、仿生步態算法等都是亟待解決的問題。

千奇百怪的陸地機器人,都是怎么“跑”起來的?

蠕動

代表公司/產品:以色列單馬達波動機器人(SAW)、章魚機器人等

相較于輪式機器人和腿(足)式機器人,以蠕動方式前進的機器人雖然沒有得到更多的關注,但也是不遑多讓的。

在運行原理上,以蠕動方式前進的機器人可以分為氣動爬行機器人、電動爬行機器人和液壓驅動爬行機器人。比如由硅橡膠制成的章魚機器人,其“大腦”是一款柔性微流體芯片,內部的閥門和開關由壓力激活,引導液態燃料流過“身體”,從而控制8只“爪子”向前蠕動。

在應用上,工業探測、醫療等多個場景都是在其應用范圍之內,其中,工業探測是其當下的重點。不過,隨著智能醫療等行業發展的需求,蠕動前進的機器人也將擁有自己的一席之地,比如以色列班古里昂大學的研究人員所研發的單馬達波動機器人(SAW),在未來的規劃上,其項目領導人David Zarouk希望縮小到1厘米長的SAW機器人可以幫助醫生進行內窺鏡檢查,甚至是活體組織檢查。

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