未來,救援機器人將是非常有用的工具,因為潛入惡劣及復雜環境對于人類來說實在太危險了。但是,看看當代救援機器人處理這類任務時的表現,你就會發現,即使是目前最先進的機器人,也缺乏救援任務所需的協調性和靈活性。為了解決這一問題,來自日本東京大學的 Yasushiro 研究團隊正在嘗試一種新的機器人控制方法:通過人類控制者操控人形機器人 JAXON,就像一個巨型的牽線木偶一樣。
其實,這種遠程控制系統并不新鮮,這是“遠程呈現”(telepresence)研究領域下的一個分支。然而,在上個月舉行的 IROS 會議上,東京大學的科學家稱,他們的控制方法比早期的控制方法更為先進。早期的系統僅使用較小的機器人或僅控制機器人的上半部分;而他們則能通過 HTC 虛擬現實 Vive 系統控制器實現對像成人體型大小一樣的擬人機器人的控制。
Vive 的“燈塔”(lighthouse)傳感器能利用紅外線跟蹤其控制者在三維空間的運動。通過將控制器捆綁在每只手和腳上,研究人員就能夠將其動作完全映射并作為命令發送給受控機器人。然而,這個控制系統最大的“黑科技”其實是其中層軟件部分,這種軟件能保證發送給機器人的任何動作都能得到調整從而適應其功能。
研究人員 Ishiguro Yasushiro 稱:“例如,以步行速度步行走路是允許的,但是跑步和跳躍則是禁止的。這種軟件將顛簸的運動變得平穩,將快速的運動變得緩慢。我們強制受控機器人始終保持步態安全。”同時 Yasushiro 也承認,該系統仍然具有“許多弱點”,但卻能比其他控制設計提供更多的靈活性和響應能力。
JAXON 機器人的本體是幾年前由東京大學建造的,它曾經參加過 DARPA 的機器人挑戰賽,也就是在災難環境下測試機器人。雖然這些人形機器目前還難以在現場使用,但希望將來能夠更方便。畢竟,如果他們必須在為人類設計的空間(有門、手柄和閥門)中行動,那么設計為人形還是很有用的。
Yasushiro 說,“我們也只是掌握了雙足慢速步行的動作,我們想要學習更多的動作,比如上下樓梯、跳躍,甚至跑步等。”虛擬現實頭戴設備能夠幫助操作人員看到機器人的視野,而力反饋套裝則能幫助控制者感受到機器人的感覺。Yasushiro 說,“最終,我們的目標是通過人形機器人實現人類所能(做)的一切”。
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原文標題:新版高達:科學家利用 VR 控制器實現對人形救援機器人的操控
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