中國AGV網(wǎng)(m.wnmc.org.cn)援引外媒消息，由Marco Hutter領(lǐng)導的蘇黎世聯(lián)邦理工學院研究人員開發(fā)了一種新的控制方法，使一種名為ANYmal的機器人能夠在崎嶇的地面上快速而穩(wěn)健地移動。得益于機器學習，該機器人可以首次將其對環(huán)境的視覺感知與觸覺相結(jié)合。

圖片：腿部機器人ANYmal在通往海拔1098米的埃策爾山山頂?shù)膸r石路上。

在濕滑地面上的陡峭路段、高臺階、碎石和充滿樹根的森林小徑：在蘇黎世湖南端的1098米高的Etzel山的道路上有許多障礙。但是，蘇黎世聯(lián)邦理工學院機器人系統(tǒng)實驗室的四足機器人ANYmal，在31分鐘的徒步旅行中毫不費力地克服了120米的垂直高度。這比人類徒步旅行的預(yù)計時間快了4分鐘，而且沒有摔倒或走錯路。

這是通過一種新的控制技術(shù)實現(xiàn)的，蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員在機器人學教授 Marco Hutter 的領(lǐng)導下，最近在《科學機器人學》雜志上發(fā)表了這一技術(shù)。

Hutter教授說："該機器人已經(jīng)學會了將其環(huán)境的視覺感知、本體感知和觸覺結(jié)合起來，基于腿部的直接接觸，這使它能夠更快、更有效地處理粗糙的地形，最重要的是更堅固。在未來，ANYmal可以被用于對人類來說太危險或?qū)ζ渌麢C器人來說太難以通行的任何地方。

準確感知環(huán)境

為了導航困難的地形，人類和動物很自動地將他們對環(huán)境的視覺感知與他們的腿和手的本體感知相結(jié)合。這使他們能夠輕松地處理濕滑或柔軟的地面，即使在能見度低的情況下，也能自信地四處移動。到目前為止，腿部機器人只能在有限的范圍內(nèi)做到這一點。

哈特小組的博士生、該研究的主要作者Takahiro Miki說："原因是激光傳感器和攝像機記錄的關(guān)于眼前環(huán)境的信息往往是不完整和模糊的。"例如，高高的草、淺淺的水坑或雪看起來是無法克服的障礙，或者是部分不可見的，盡管機器人實際上可以穿越它們。此外，機器人的視線在野外可能會被困難的照明條件、灰塵或霧氣所遮擋。

Miki說："這就是為什么像ANYmal這樣的機器人必須能夠自己決定何時相信對環(huán)境的視覺感知并輕快地前進，以及何時謹慎地、小步地前進會更好，而這就是巨大的挑戰(zhàn)"。

一個虛擬訓練營

得益于一個基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新控制器，蘇黎世聯(lián)邦理工學院研究人員開發(fā)的、由蘇黎世聯(lián)邦理工學院衍生公司ANYboticscall_made商業(yè)化的腿部機器人ANYmal現(xiàn)在能夠首次將外部感知和本體感知相結(jié)合。在機器人能夠在現(xiàn)實世界中測試其能力之前，科學家們在一個虛擬訓練營中將該系統(tǒng)暴露在眾多障礙物和錯誤源中。

這讓網(wǎng)絡(luò)學會了機器人克服障礙的理想方式，以及何時可以依賴環(huán)境數(shù)據(jù)--何時忽略這些數(shù)據(jù)會更好。

Hutter 說："通過這種訓練，機器人能夠掌握最困難的自然地形，而之前并沒有見過這種地形。即使關(guān)于直接環(huán)境的傳感器數(shù)據(jù)模糊不清，這也能發(fā)揮作用。ANYmal然后發(fā)揮它的安全性，依靠它的本體感知。這使機器人能夠結(jié)合兩個世界的優(yōu)點：外部感知的速度和效率以及本體感知的安全性?！?/p>

在極端條件下使用

無論是在地震之后、核災(zāi)難之后，還是在森林火災(zāi)期間，像ANYmal這樣的機器人主要可用于對人類來說太危險的地方，以及其他機器人無法應(yīng)對困難地形的地方。

去年9月，ANYmal在世界最知名的機器人競賽Darpa地下挑戰(zhàn)賽上展示了新的控制技術(shù)是如何運作的。蘇黎世聯(lián)邦理工學院的機器人在自主探索由狹窄隧道、洞穴和城市基礎(chǔ)設(shè)施組成的地下系統(tǒng)時，自動并迅速克服了眾多障礙和困難地形。這是蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員作為Cerberus團隊的一部分，獲得第一名并獲得200萬美元獎金的主要原因。