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DARPA机器人挑战赛的“异类”——Walk-man

本文作者: 罗比 2015-06-05 10:55
导语:在DARPA的机器人挑战赛中,很多团队用的是改版Atlas机器人,它是一个双足人形机器人,由美国波士顿动力公司为主开发。当然,也有些团队着手构建了全新的机器人,比如来自意大利理工学院的Walk-man团队。

DARPA机器人挑战赛的“异类”——Walk-man

历时两年多,美国国防部高等研究计划署(DARPA)举办的机器人挑战赛(DRC)将于今年6月5日6日迎来决赛,比赛地点将在加利福尼亚州举行,参加本次DRC决赛的团队有25个雷锋网有过详细介绍

很多团队用的是改版Atlas机器人,它是一个双足人形机器人,由美国波士顿动力公司为主开发。当然,也有些团队着手构建了全新的机器人,比如来自意大利理工学院的Walk-man团队。让雷锋网带你深入了解该团队的高度定制机器人。

设计和构建Walk-man过程中,有从其他机器人获得灵感吗?

Walk-man的开发是由欧洲委员会的项目发展过来的,我们的目标是创建一个全新的架构设计,所以它和其他现有机器人都不同,除了运用传统的机器人弹性关节设计方法,Walk-man的硬件是100%全新的,他使用定制设计的大功率马达驱动器,在单个关节处能提供几千瓦的峰值功率,我们对其身体架构设计做了优化,以减少惯性和质量,同时提高机器人的动态性能。利用丰富的感官系统也能使其作出不同反应,在控制方面,Walk-man的驱动器可以在不同位置、转矩以及阻抗率工作。

DARPA机器人挑战赛的“异类”——Walk-man

如何看待Walk-man和Atlas的区别?

这两个机器人的不同之处在于他们的驱动系统,Walk-man是一个电机驱动机器人,而Atlas用的是液压系统。不过在某些方面非常相似,比如身高(1.85m)和肩宽(0.8m),但Walk-man(120kg,含背包)比Atlas轻(约180kg)。就功能而言,Walk-man的关节灵活性非常接近Atlas,脚关节可以产生320N扭矩力,速度可以达到11rad/s至12rad/s,Walk-man的双臂伸展范围广,并且可以产生140N扭矩力。我们希望做出一个比Atlas更高效的机器人,并且能够长时间不充电。

软件能控制机器人做什么?机器人自己能做什么?

软件体系是基于ROS和YARP,机器人的各个软件组件用的是ROS模块,而人机交互界面是基于意大利理工学院开发的YARP中间件。机器人由试验站的工作人员操作,利用机器人的感知系统,可以自动执行一些任务,比如平衡、散步和距离测量。大多数机器人动作由运营商提供的命令驱动,当机器人在遥远的地方执行任务时,其所需的决定和行动由操作员负责。为了构建DRC的比赛场地,我们在实验室建立了特殊训练区,我们也在理工院的停车场练习驾驶任务。

DARPA机器人挑战赛的“异类”——Walk-man

到目前为止最大的挑战是什么?

对于我们来说,最大的挑战是时间,Walk-man项目启动仅15个月后就被引入DRC,我们必须建立一个全新的平台,同时仿真开发我们的软件,Walk-man的设计和制造在创纪录的10月内完成,然后我们需要对硬件和软件进行联调,只有系统稳定了,我们才可以做实验和执行任务。在DRC决赛前,我们只有三个月时间来适应全新的定制组件,这无疑是一个很大的挑战。

你的团队有多少人?

这支队伍有19人,大多是硕士、博士学生和博士后研究人员。机器人软件开发有12人,他们致力于底层固件、软件体系结构、高水平动作生产和感知模块。硬件开发有7人,其中5人致力于系统的机械设计,另外2人负责电子设备的定制。团队主要来自意大利理工学院,其中有13人是全职工作,我们的合作者有来自比萨大学的教授。

via ieee

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