在美國國家航空航天局(NASA)的資助下,位于猶他州普羅沃的楊百翰大學(Brigham Young University)的研究人員們正在探索如何控制充氣機器人以進行未來的太空任務。正在研發(fā)一款名為King Louie的充氣機器人。
我們在現(xiàn)在的市場上很少看到充氣機器人的身影。充氣機器人似乎可以滿足每個人想要的機器人。它們主要由織物和橡膠制成,具備價格便宜和易修復的特點。相對于大多數(shù)其他機器人而言,它們非常輕巧,一旦放氣,尺寸就會縮到很小。盡管它們很柔軟,但它們也可以很強壯,因為它們本質上是液壓的。最重要的是,它們是被動且安全的,沒有太多的剛性部件和隨之而來的慣性。
但充氣機器人的缺點是,在精確度以及重復控制方面不太擅長。也正是這種特性,導致很難跟蹤機器人的確切運動軌跡,這使操縱成為一項挑戰(zhàn)。
充氣機器人不能使用剛性機器人使用的關節(jié)編碼器。BYU研究人員為King Louie的手臂配備了商用HTC Vive運動跟蹤系統(tǒng)的標記,并用它來估計機器人手臂的關節(jié)角度。即使使用這種外部(盡管是便攜式)跟蹤系統(tǒng),氣動機器人的性質仍然使一些行為變得困難。機器人的某些部分難以用建模的方式扭曲和彎曲,并且每次機器人放氣并再次充氣時,內部結構會略有不同。為了彌補這一點,研究人員使用了一種名為視覺伺服的技術。大多數(shù)情況下,使它朝著希望的位置移動,并同步持續(xù)給予實時反饋進行調整。