智東西（公眾號(hào)：zhidxcom）
編譯 | 周炎
編輯 | 云鵬
智東西3月15日消息，據(jù)Tech Xplore報(bào)道，加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）塞繆爾利工程學(xué)院（Samueli）機(jī)械工程師開發(fā)出一個(gè)全尺寸類人機(jī)器人。這款名為ARTEMIS的機(jī)器人將于今年7月前往法國(guó)波爾多（Bordeaux），參加2023年機(jī)器人世界杯足球賽（the soccer competition of the 2023 RoboCup）。
這個(gè)機(jī)器人本質(zhì)上是一種通用類人機(jī)器人。這個(gè)機(jī)器人高4英尺8英寸（約為141.24厘米），重85磅（約為38.5千克），它能在粗糙不平的地面上行走，同時(shí)也能跑步和跳躍。ARTEMIS即使在受到推動(dòng)或受到其他干擾的情況下也能保持穩(wěn)定。
▲實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中機(jī)器人運(yùn)動(dòng)情況
據(jù)加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員稱，在實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試中，ARTEMIS可以每秒行走2.1米，這使它成為世界上行走最快的類人機(jī)器人。它也被認(rèn)為是第一個(gè)由學(xué)術(shù)界設(shè)計(jì)出的能夠跑步的類人機(jī)器人（此處2.1m/s為實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，與研究機(jī)構(gòu)上傳在視頻平臺(tái)中的速度有所差距。）
該機(jī)器人的主要?jiǎng)?chuàng)新之處在于，它的執(zhí)行器（actuators）是專門設(shè)計(jì)的，這個(gè)執(zhí)行器發(fā)揮著像人類肌肉一樣的作用，它們有彈性，同時(shí)可以控制發(fā)出力量的大小，而此前大多數(shù)機(jī)器人四肢較為僵硬，很難靈活處理指令。
加州大學(xué)洛杉磯分校機(jī)械與航空航天工程教授、機(jī)器人與機(jī)制實(shí)驗(yàn)室主任丹尼斯·洪（Dennis Hong）稱，這個(gè)發(fā)揮人類肌肉作用的執(zhí)行器是這個(gè)類人機(jī)器人在不平坦地面行走時(shí)保持良好平衡的關(guān)鍵，也使得該機(jī)器人可以在運(yùn)動(dòng)時(shí)雙腳離地。
這個(gè)機(jī)器人的另外一處進(jìn)步是，ARTEMIS的執(zhí)行器是由電力驅(qū)動(dòng)的，而不是通過(guò)液壓（hydraulics）控制的。簡(jiǎn)單來(lái)講，液壓控制是指利用流體壓力差來(lái)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，因此噪音較大、還引發(fā)產(chǎn)生液體泄漏的危險(xiǎn)。而電力驅(qū)動(dòng)不僅避免了液壓控制這種方法的缺點(diǎn)，更重要的是，電力驅(qū)動(dòng)的效率也更高。
ARTEMIS對(duì)所感知事物的反應(yīng)和適應(yīng)能力來(lái)自于它的傳感器和執(zhí)行器系統(tǒng)。它的每只腳上都有定制設(shè)計(jì)的力學(xué)傳感器（force sensors），幫助機(jī)器在運(yùn)動(dòng)時(shí)保持平衡。ARTEMIS的頭上還有一個(gè)定位裝置（orinentation unit))和兩個(gè)攝像頭，幫助其感知周圍環(huán)境。
▲機(jī)器人感知周圍環(huán)境
為了讓ARTEMIS在機(jī)器人世界杯足球賽中脫穎而出，研究人員一直在加州大學(xué)洛杉磯分校的校園中帶著機(jī)器人定期散步，并對(duì)機(jī)器人進(jìn)行測(cè)試。在接下來(lái)的幾周之內(nèi)，他們將在加州大學(xué)洛杉磯分校的校內(nèi)場(chǎng)地全面測(cè)試機(jī)器人的跑步和足球技能。研究人員還將評(píng)估機(jī)器人在不平整地面和樓梯中的運(yùn)動(dòng)能力以及攜帶物體的能力。機(jī)器人與機(jī)制實(shí)驗(yàn)室的Twitter賬戶定期分享關(guān)于機(jī)器人測(cè)試結(jié)果的信息，并發(fā)布其校園散步的路線。
丹尼斯·洪說(shuō)：“我們很高興能在加州大學(xué)洛杉磯分校進(jìn)行實(shí)地測(cè)試，我們認(rèn)為這是一個(gè)向更廣泛受眾推廣科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的機(jī)會(huì)?！?/p>
近期，加州大學(xué)洛杉磯分校機(jī)械工程學(xué)博士朱桃元民（Taoyuanmin Zhu）和安敏（Min Sung Ahn）分別開發(fā)了ARTEMIS的硬件和軟件系統(tǒng)。機(jī)器人與機(jī)制實(shí)驗(yàn)室制造類人機(jī)器人已有20多年的歷史，早前的機(jī)器人已經(jīng)5次贏得機(jī)器人世界杯足球賽。
結(jié)語(yǔ)：類人機(jī)器人新進(jìn)展，動(dòng)力系統(tǒng)成關(guān)鍵突破口
ARTEMIS的貢獻(xiàn)不僅在于機(jī)器人的執(zhí)行器開始發(fā)揮像人類肌肉一樣的功能，還在于它的感知能力得到提升。在長(zhǎng)久以來(lái)采用“本體—技能—智能”這套自下而上的研發(fā)路線的思路下，雙腿運(yùn)動(dòng)能力是要攻克的第一道關(guān)卡，ARTEMIS突破了以往機(jī)器人僵硬、不靈敏的弱點(diǎn)，擁有了像人一樣的運(yùn)動(dòng)能力，為類人機(jī)器人發(fā)展指明道路，即不斷提升動(dòng)力系統(tǒng)成為其關(guān)鍵突破口。
除此之外，ARTEMIS對(duì)感知能力的關(guān)注，將有助于類人機(jī)器人“更聰明”，讓類人機(jī)器人靈活應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的跨場(chǎng)景工作模式，真正地幫助人類進(jìn)行相關(guān)工作。
來(lái)源：Tech Xplore
