http://m.007sbw.cn 2022-09-13 10:16 來源:深圳商報(bào)
日前,騰訊Robotics X機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室公布旗下輪腿式機(jī)器人Ollie最新研究進(jìn)展,展示了首次曝光的“觸覺交互”以及獨(dú)家的“雙輪邁步”,進(jìn)一步豐富機(jī)器人“感官”、提升其運(yùn)動(dòng)控制能力,展示了騰訊在機(jī)器人前沿技術(shù)上的領(lǐng)先布局與持續(xù)探索。
加入觸覺交互,挑戰(zhàn)頭頂平衡球搬運(yùn)任務(wù)
Ollie是騰訊自研的輪腿式機(jī)器人,也是騰訊Robotics X機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室繼機(jī)器狗Jamoca和Max之后的又一創(chuàng)新探索,它整合了多項(xiàng)領(lǐng)先的移動(dòng)控制技術(shù),在運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、平衡與穩(wěn)定性、人機(jī)交互等領(lǐng)域進(jìn)行了重點(diǎn)突破。憑借靈活的身姿,Ollie也被稱為“輪滑小子”。
騰訊Robotics X機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室將觸覺傳感器與輪腿式機(jī)器人Ollie進(jìn)行了創(chuàng)新性結(jié)合。該傳感器由騰訊Robotics X 實(shí)驗(yàn)室與清華大學(xué)聯(lián)合研發(fā),采用具有超高靈敏度、超大量程、超快響應(yīng)速度以及超強(qiáng)循環(huán)穩(wěn)定性的新型壓阻材料,結(jié)合定制化的電極適配模塊和高速信號(hào)采集模塊,加入自研的軟硬件一體化解決方案,讓機(jī)器人可以感知身體表面極其細(xì)微的壓力變化。相關(guān)研究成果已被納米科技領(lǐng)域的國際頂級(jí)期刊ACS NANO接收。
加入新型觸覺傳感器后,Ollie可以用自己的“皮膚”來感受外界的接觸信息,包括對(duì)觸碰方式、觸碰力度、觸碰方位、觸碰軌跡形狀的感知和識(shí)別,并以不同方式作出回應(yīng)。有了觸覺的支持,結(jié)合穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)能力,Ollie 還可以挑戰(zhàn)高難度的頭部平衡、搬運(yùn)球形物體的任務(wù),充分利用球體與機(jī)器人表面的接觸信息,結(jié)合自身姿態(tài)傳感器和關(guān)節(jié)電機(jī)編碼器的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了上身物體操控能力和下身移動(dòng)平衡能力的完美結(jié)合。
在用移動(dòng)機(jī)器人完成搬運(yùn)任務(wù)時(shí),一般會(huì)選擇擁有穩(wěn)定接觸面的搬運(yùn)對(duì)象,如紙箱等方形物體;如果要用平面“頭部”搬運(yùn)易滾動(dòng)滑落的球形物體,對(duì)機(jī)器人就要困難得多。Ollie利用新型觸覺傳感器感知球的相對(duì)位置與運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù),控制自身在不同地形實(shí)現(xiàn)平衡穩(wěn)定行駛的基礎(chǔ)上,還能保持球不掉落。其背后的領(lǐng)先性技術(shù),為移動(dòng)機(jī)器人提升復(fù)雜場(chǎng)景下的自身移動(dòng)與物品操控能力打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
啟動(dòng)雙輪邁步,不同地面行走“如履平地”
最新的Ollie還展示了雙輪邁步動(dòng)作,與去年展示的“原地踏步”動(dòng)作相比,新增同時(shí)踏步和移動(dòng)的能力,不同地面行走“如履平地”,而且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)、動(dòng)作更流暢、整體表現(xiàn)更穩(wěn)定。
雙輪邁步動(dòng)作的完成有賴于動(dòng)作生成技術(shù)。這需要將機(jī)器人的動(dòng)作劃分為單輪支撐階段和雙輪支撐階段。雙輪支撐階段在邁步動(dòng)作中是一個(gè)瞬時(shí)的切換狀態(tài),雖然時(shí)間很短,但難度很高。在這一階段,機(jī)器人的兩個(gè)輪子與地面間存在相對(duì)滑動(dòng)。這使得機(jī)器人的接觸力和動(dòng)力學(xué)特性十分復(fù)雜。因此,研究團(tuán)隊(duì)采用了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式,將強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法用于該動(dòng)作中關(guān)節(jié)角序列的生成,并將生成的關(guān)節(jié)角序列用于機(jī)器人動(dòng)作與姿態(tài)控制。
未來,Ollie將繼續(xù)作為騰訊Robotics X機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室前沿技術(shù)探索的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),承擔(dān)從機(jī)器人本體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成到廣泛感知以及控制規(guī)劃算法等眾多領(lǐng)域的研究任務(wù),完成技術(shù)能力的積累。