雙足機(jī)器人PedestriANS問世 可以根據(jù)周圍環(huán)境的變化來改變動(dòng)作

人類通常能夠根據(jù)自己所處的環(huán)境來調(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)該能夠以類似的方式適應(yīng)其步行行為，并根據(jù)環(huán)境變化來調(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)周圍環(huán)境的變化來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。

“我們的主要目標(biāo)是開發(fā)能夠處理干擾的機(jī)器人；未來這種機(jī)器人可以陪伴人類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?！毖芯咳藛T之一胡特海法·艾哈邁德（Huthaifa Ahmad）說道?！耙獙?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要開發(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?！?/p>

由艾哈邁德（Ahmad）和他的同事開發(fā)的機(jī)器人PedestriANS依賴于執(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：“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)器人通過利用其腿部的物理特性及其不同組件之間的相互作用來適應(yīng)周圍環(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：“機(jī)器人的行走行為通過改變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 ”