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    在仿生机器人实验室机械工程sangbae金正日和他的团队的副教授研制的四足机器人,bt365手机app的猎豹。

    照片:大卫蝶鞍

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猎豹III机器人棉片对作为第一响应者角色

在仿生机器人实验室机械工程sangbae金正日和他的团队的副教授研制的四足机器人,bt365手机app的猎豹。

sangbae金目前正在开发的猎豹III作为一种商业上可行的机器人,受损应急响应的环境中运行。


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劳拉·诺埃尔
电子邮件: lnoel@mit.edu
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如果你要问别人来命名一种新技术,从bt365手机app出现在21世纪,有一个很好的机会,他们会说出机器人猎豹。由机械工程的仿生机器人实验室的副教授sangbae金的指导下,bt365手机app的部门开发,四足MIT猎豹已经为它的动态步态腿,速度,弹跳力和仿生设计的头条新闻。

狗大小的猎豹二代可以以高达每秒6.4米4个铰接腿跑,让跑步温和转弯,而投入60厘米的高度。机器人还可以自主决定如何避免或跳过障碍。

金现已开发了第三代机器人,猎豹III。代替提高猎豹的速度和跳跃的能力,金被转换猎豹与增强商业上可行的机器人,诸如更大的有效负载能力,更宽范围的运动,和一个灵巧的抓握功能。猎豹III最初将作为在危险环境中的光谱检测机器人,如受损的核电厂或化学工厂。然后它会发展到服务于其他应急需要。

“猎豹II集中在高速运动和敏捷的跳跃,但并不是用来执行其他任务,” Kim说。 “与猎豹III,我们把上设计了很多实用的要求,因此它可以是一个全能选手。它可以做高速运动和强大的行动,但它也可以是非常精确的。”

仿生机器人实验室也完成了猎豹较小,精简版本,称为迷你猎豹,专为机器人研究和教育。其他项目包括称为提供触觉反馈给人类操作员Hermes的一个遥控操作的人形机器人。这里还有早期调查的残疾人和老年人的应用猎豹般的驱动器技术来解决流动性的挑战。

流动性征服的土地上

“与猎豹项目,我最初是通过复制的陆生动物的动机,但我也意识到,有在地面机动差距,” Kim说。 “我们已经征服了空气和水的运输,但我们还没有征服地面机动,因为我们的技术仍然依靠人工铺设的道路或轨道。没有我们的运输技术能够可靠地行驶在天然地基,甚至人造环境与楼梯和路肩。动态腿式机器人可以帮助我们征服移动在地面上。”

一个挑战与腿的系统是,他们“需要很高的扭矩驱动器,” Kim说。 “一个人的髋关节可产生比跑车更大的扭矩,但在机器人实现这样的稠高扭矩致是一个很大的挑战。”

金教授说,机器人往往达到在速度和灵活性为代价的高扭矩。工业机器人用高扭矩驱动器,但他们是刚性的,在冲击不能吸收能量,从上台阶的结果。液压驱动,动态腿式机器人,如较大,较高的有效载荷,四足从波士顿动力大狗,能达到很高的力量和权力,但在牺牲效率为代价。 “效率是水力一个严重的问题,尤其是当你动作快,”他补充道。

猎豹项目的主要目标是创建可以在模仿动物的肌肉,同时实现高效率的设计产生高扭矩驱动器。做到这一点,金选择了电动而非液压致动器。 “我们的高扭矩电动马达已经超过动物的效率与生物肌肉,并且比液压机器人更有效,更便宜,更快,”他说。

猎豹三:比欧宝更

不像早期版本,猎豹III设计是由比单纯研究潜在的应用促使更多。 Kim和他的团队研究了应急响应机器人的要求和工作落后。

“我们相信猎豹III将能够与辐射电厂导航在两三年内,”金说。 “在5到10年应该能够做更多的体力工作像切割件,让它们退出拆卸动力装置。在15至20年,应该能够进入建筑物起火,并可能挽救一条生命。”

在诸如福岛核灾难的情况下,机器人或无人驾驶飞机进行侦察的唯一安全的选择。无人机有超过机器人一定的优势,但他们没有进行必要的任务,比如开门大部队,也有在掉落的碎片禁止无人机飞行许多灾害情况。

通过比较,猎豹III可以同时适用于人类水平的力量,环境好几个小时。它往往可以爬或跳过去的碎片,甚至将其移出的方式。 Kim说,相比无人机,它也是一个机器人更容易地仔细检查仪表,翻转开关和按钮。 “猎豹III可以测量温度或化学化合物,或关闭和打开阀”。

优于履带式机器人包括操纵过碎片和爬楼梯的能力。 “楼梯是一些机器人的最大障碍,” Kim说。 “我们觉得腿式机器人更好的人造环境,特别是在有更多的障碍灾害情况。”

猎豹III减慢一点相比猎豹二代,也给予更大的力量和灵活性。 “我们增加了扭矩,从而它可以打开在电厂中发现的重门,” Kim说。 “我们通过使用12个电动马达,可以铰接在主体和四肢增大运动范围,以12个自由度。”

这仍是远远达不到的动物,其中有超过600肌肉的弹性。然而,猎豹III可以与其他技术有所补偿。 “我们最大限度地发挥每个关节的工作空间,实现可达性合理数量的,” Kim说。

设计甚至可以用腿操纵。 “通过利用肢体的灵活性,猎豹III可以用一条腿打开门,” Kim说。 “它可以站在三条腿和装备第四肢体用定制的交换手即可打开门或关闭阀门。”

猎豹iii。具有改进的有效载荷的能力承载较重的传感器和照相机,甚至可能对耗材脱落为禁用受害者。然而,这是从能够拯救他们很长的路要走。猎豹III仍仅限于一个20公斤有效载荷,并且可行驶不受限制的为四到五个小时以最小的有效载荷。

“最终,我们希望开发一种机器,可以拯救一人,” Kim说。 “我们不知道,如果机器人将携带受害者或将承载装置,”他说。 “我们目前的设计至少可以看到或是否有任何受害者,如果有任何更多的潜在危险事件。”

与人机器人相互作用试验

半自治的猎豹III可以自行走动和导航的决定。然而,对于抗灾工作,将主要由遥控器操作。

“完全自主的检查,特别是在救灾,会很辛苦,” Kim说。除其他问题外,自主决策往往需要时间,而且可能涉及试验和错误,这会导致延迟的响应。

“人们将控制猎豹III在较高的水平,提供援助,但不处理每一个细节,” Kim说。 “人们可以告诉它去一个特定的位置在地图上,找到这个地方,打开那扇门。当谈到手的动作或操纵,人类将接管更多的控制权,并告诉机器人什么工具来使用。”

人类也可能能够帮助更多的本能控制。例如,如果猎豹使用它的腿作为胳膊之一,然后施加力,很难保持平衡。金正日目前正在调查,同时将全面发力操作人员是否可以使用“平衡反馈”,以保持猎豹翻倒。

“即使站在两个或三条腿,它仍然能够执行需要复杂的平衡高力的行动,” Kim说。 “操作人员可以感受到的平衡,并帮助机器人改变其势头,以产生更多力量来打开或锤一扇门。”

仿生机器人实验室正在探索与爱马仕(高效机器人机制和机电系统)被称为另一个机器人项目平衡的反馈。像猎豹III,这是一个充分阐明,动态步行机器人设计用于救灾。然而,爱马仕是双足,以及谁戴着头盔临场感和全身防护服人类完全遥控操作。像爱马仕,西服被操纵传感器和触觉反馈设备。

“操作者可以感知的平衡情况,并通过使用体重或直接实现更多的力量做出反应,” Kim说。

这种亲密的实时反馈所需的等待时间是难以实现的Wi-Fi,即使它不会被墙壁,距离,或无线干扰。 “在大多数受灾情况,就需要某种形式的有线通信的,” Kim说。 “最终,我相信我们将使用增强的光纤。”

改善流动性老人

寻找超越救灾,金设想敏捷保健具有重要作用,动态的腿式机器人:改善流动性的快速增长的老年人口。众多机器人项目与健谈的社交机器人针对老年人市场。金正日想象更多的东西根本。

“我们还没有一种技术,可以帮助受损或老人无缝地从床上移动到轮椅车,然后再返回,” Kim说。 “很多老人有越来越床和爬楼梯了问题。一些老年人膝关节的问题,例如,仍然在平地上漂亮的移动,但不能爬下楼求告无门。那是当他们需要帮助的日子非常小的一部分。所以我们正在寻找的东西的重量轻,易于使用短的时间帮助“。

金正日目前正在“创造一种技术,可以使驱动器安全,”他说。 “我们在猎豹使用电动执行机构已经比其他机器更安全,因为他们可以很容易地吸收能量。大多数机器人都是僵硬的,这将导致大量的冲击力。我们的机器给一点“。

通过与一些爱马仕技术的结合等安全执行器技术,金正日希望开发一个机器人,可以帮助老人的未来。 “机器人不仅可以解决预期的劳动力短缺照顾老人,还需要保持隐私和尊严,”他说。


主题: 机械工业, 工程学院, 行业, Innovation and Entrepreneurship (I&E), 机器人, 机器人

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