打造现实版阿童木?意大利的明星机器人iCub未来将在灾难中救援
你的平衡性好吗?大多数人的回答也许是肯定的。不过在看了这个机器人后,你一定会自愧不如。
那么这是怎么做到的呢?
通过机器人全身转矩控制,为机器人提供平衡,移动和操纵技能。另外在二次编程优化的背景下使用反馈线性化控制技术,机器人会使其整个身体来达到平衡,同时遵守人机交互。
作为已经16岁的机器人,iCub的技能远不止这些。
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iCub的介绍
2004年,意大利热那亚IIT-Istituto Italiano di Tecnologia的研究人员决定通过构建一个大约只有小孩大小的类人机器人,以此研究人类的学习方式和认知能力发展。该项目称为RobotCub,他们将其机器人称为iCub。
与传统机器人不同,iCub 不再是根据特定指令完成特定动作,而是通过对周边环境的探索来获取技能。它能够习得语言、技巧,以及协作能力。随着不断的练习,它甚至有可能发展出更复杂的认知能力。
在它身上,具有各种传感器来帮助其了解环境和身体位置。例如,它有两个摄像头,两个麦克风和一个智能“皮肤”。通过这些感官,它能感受到人类的对它的触摸。在其所有关节(例如,肘部,膝盖和臀部)上都装有传感器,因此它可以知道其所有身体部位在哪里以及它们如何运动。
iCub还具有加速度计和陀螺仪位于其头部的内部(称为“惯性传感器”),感知移动或转弯的速度,以此保持平衡。在它的耳朵内部的有一对称为“前庭系统”的惯性传感器。这样iCub可以在黑暗中行走,以及在乘坐汽车或电梯时感受到的加速度。
有了这些装置,它可以用四肢爬行,走路和坐起来操纵物体,进而探索周边世界。
iCub能通过感官认识周边的世界,并从中不断学习。在研究人员的帮助下,iCub不仅学会了识别物品的能力,能感知自己的身体,还拥有了自传式记忆,让它产生了“自我”的感觉。
出于安全考虑,研究员不会让它进化出自己的动机和驱动力。
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未来还将赋予iCub飞行能力
除了测试人类认知能力的发展外,研究人员还希望它在未来能够飞行,成为救援型机器人。
领导研究工作的Daniele Pucci表示,自2017年,他与他的工作组一起研究空中类人机器人这一新的机器人分支,他们将使类人机器人具有飞行能力,以便在自然灾害和世界末日的情况下挽救生命。
“从做必要的事情开始,然后做可能的事情。突然之间,您会发现自己在做不可能的事情。”
打造现实版“阿童木”?
目前,Daniele Pucci已经了解了如何修改类人机器人,以及它是否能够承受飞行中所承受的压力(这项研究是在理论层面进行的),并通过预测模型,模拟实际情况。在新版本的iCub的设计和检查飞行中机器人阻力的实验上都完成了。接下来是第二阶段,即创建将修改机器人的新组件,然后进行实验测试。
在研究iCub飞行的能力的同时,Daniele Pucci及团队还进行了人机交互和遥控的研究。Daniele Pucci认为,空中类人机器人的优点主要有2个:
首先机器人可以代替人类,到达人类难以接近的地方。此外,机器人与人类相比,机器人可以通过适当的传感器来观察人类分析他们的心跳和体温,以推断他们的身体状态。因此,机器人才能找到灾难性事件的幸存者。
不过,按照目前iCub的研究进展,抛去电池续航能力不提,要实现Daniele Pucci预期的飞行能力仍然还有很长一段时间。