雙足機(jī)器人PedestriANS問(wèn)世 可以根據(jù)周?chē)h(huán)境的變化來(lái)改變動(dòng)作

人類(lèi)通常能夠根據(jù)自己所處的環(huán)境來(lái)調(diào)整自己的步行方式，例如，如果腳下的地面保持一致，則可以加快速度；如果地板濕滑，則可以放慢腳步；改變方向以避免水坑或孔洞在地下等等。

為了在各種環(huán)境中導(dǎo)航，機(jī)器人也應(yīng)該能夠以類(lèi)似的方式適應(yīng)其步行行為，并根據(jù)環(huán)境變化來(lái)調(diào)整其結(jié)構(gòu)。

考慮到這一點(diǎn)，日本大阪大學(xué)的研究人員最近創(chuàng)建了PedestriANS，這是一種雙足機(jī)器人，可以根據(jù)周?chē)h(huán)境的變化來(lái)改變其腿部的某些身體特征和動(dòng)作。在SAGE的Adaptive Behavior雜志上，研究人員發(fā)表的一篇論文中介紹了這種新機(jī)器人，它可以使用一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)來(lái)改變其步行方式，該系統(tǒng)將其兩條腿的運(yùn)動(dòng)和配置聯(lián)系起來(lái)。

“我們的主要目標(biāo)是開(kāi)發(fā)能夠處理干擾的機(jī)器人；未來(lái)這種機(jī)器人可以陪伴人類(lèi)并在平坦的地面以及草皮和礫石等不平坦的地面上有效行走。”研究人員之一胡特海法·艾哈邁德（Huthaifa Ahmad）說(shuō)道。“要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要開(kāi)發(fā)一種具有自適應(yīng)形態(tài)的機(jī)器人系統(tǒng)；因?yàn)榧词故褂卯?dāng)今可用的最先進(jìn)的雙足機(jī)器人，正確的機(jī)器人主體定位和環(huán)境模型對(duì)于它們的正常運(yùn)行也至關(guān)重要。”

由艾哈邁德（Ahmad）和他的同事開(kāi)發(fā)的機(jī)器人PedestriANS依賴(lài)于執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（ANS），這是他們先前工作中引入的設(shè)計(jì)概念。在過(guò)去的研究中，研究人員將相同的概念應(yīng)用于其他幾個(gè)應(yīng)用程序中，包括機(jī)器人的身體，手臂和多條腿。

艾哈邁德說(shuō)：“由于其可行性已在數(shù)項(xiàng)研究中得到了證明，因此目前正在研究中使用ANS原理來(lái)實(shí)現(xiàn)可適應(yīng)的機(jī)器人，方法是利用安裝在其身上的執(zhí)行器之間的不同相互作用?！?/p>

艾哈邁德和他的同事開(kāi)發(fā)的機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)是由單個(gè)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的，并且其腿部通過(guò)ANS鏈接在一起。與其他基于復(fù)雜系統(tǒng)的雙足機(jī)器人相反，PedestriANS具有相當(dāng)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。機(jī)器人通過(guò)利用其腿部的物理特性及其不同組件之間的相互作用來(lái)適應(yīng)周?chē)h(huán)境的變化，從而導(dǎo)致一系列不同的步行行為。

艾哈邁德說(shuō)：“機(jī)器人的行走行為通過(guò)改變ANS的執(zhí)行器之間的相互作用而改變?！?“要產(chǎn)生更好的行為，根據(jù)給定情況，機(jī)器人對(duì)特定連接方式的要求會(huì)有所不同。我們的工作表明，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)機(jī)器人的最佳方法是使機(jī)器人能夠調(diào)整自身的形態(tài)并利用其全身動(dòng)力學(xué)。應(yīng)對(duì)環(huán)境變化 ”