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伊朗研發人形機器人SurenaIII:能踢足球上下樓

2015年11月20日09:55    來源:環球網    手機看新聞

據美國《電氣與電子工程學會會刊》11月17日報道,伊朗德黑蘭大學的研究人員於16日推出了其最新一代人形機器人SurenaIII(高1.9米,重98公斤),是繼2008年的Surena和2010年的Surena II后推出的第三代人形機器人。據該機器人的研發小組負責人表示,他們接下來將把研究重點將放在增強Surena III與真人的互動以及提高它的自主意識上。

據報道,在伊朗德黑蘭大學研究人員的展示中,Surena III擁有光滑的塑料外殼,能夠在舞台上行走,模仿人的臂部動作,還能在單腳站立的同時身體后傾。

圖為Surena III,其身后為Surena II

SurenaIII身上裝備了包括體感3D視覺模組在內的大量傳感器,關節部位更是搭載了31台伺服電機,研發人員還在它身上安裝了基於機器人操作系統(ROS)的控制軟件和監控系統,用於機器人的功能監控。

Aghil Yousefi-Koma博士是伊朗德黑蘭大學高級系統與技術中心主任,同時也是Surena機器人研發小組負責人。他向美國《電氣與電子工程學會會刊》表示,研發Surena是為了給雙足步行、人機互動和其他機器人科學中的挑戰提供一個研究平台。他還補充他把Surena看作一種促進和平與人性的技術進步的標志。

Yousefi-Koma博士表示,SurenaIII目前能夠上下台階和斜坡,在凹凸不平的地面行走,抓住物體以及踢足球。

然而與目前世界上頂級人形機器人相比,Surena似乎還不夠智能:日本本田公司研發的阿西莫(Asimo)可以奔跑和單腳跳,該公司正在研發的一款新型試驗人形機器人甚至可以爬豎梯。

從左至右依次為SurenaIII踢球、上斜坡、下台階

一些角逐過DARPA機器人挑戰賽—一項受日本福島核危機啟發,由美國國防部先進項目研究局(DARPA)舉辦的機器人災難應變競賽—能夠進行如開車、使用電動工具和在磚堆上行走的高難度任務。這些機器人包括由被谷歌收購的美國波士頓動力學工程公司(Boston Dynamics)研發的Atlas,美國卡內基梅隆大學研發的CHIMP,以及韓國研發的DRC-HUBO。

雖然Surena的靈巧性還沒達到最佳,但第三代的Surena比前兩代還是有很大進步。2008年第一代Surena隻有8個自由度,2010年第二代Surena的自由度提高到22個,行走速度為0.03m/s,而今年第三代Surena有31個自由度,行走速度為0.2m/s,幾乎是前代Surena的10倍。

在研發過程中,德黑蘭大學的研發小組成員對前代Surena的傳感器和驅動器做了大幅升級。應用於SurenaIII的視覺系統能使機器人識別人臉和物體,並追蹤人的移動﹔語言系統能識別一些預設的波斯語句子﹔植入所有關節的編碼器、腳踝上的六軸扭矩傳感器和身體軀干部位的慣性測量裝置使機器人保持平穩。 研究人員採用ROBOTIS心臟地帶連接伺服馬達AX和MX為Surena III的上半身提供動力,將美晨無刷直流電機、諧波齒輪與定時皮帶傳動系統相結合為Surena III的臀部和腿部提供動力。

同時,研究人員還徹底改進了Surena的控制軟件。Surena III的控制軟件基於機器人操作系統(ROS)。Yousefi-Koma博士表示這種全新的控制軟件“能使SurenaIII與周邊環境進行即時同步交流,管理機器人行為,監控機器人的傳感器,並監測系統錯誤”。帶有圖形界面的監控系統能使研究人員對機器人的每一隻關節和傳感器進行監控,綜合C++語言的軟件應用開發包使研究人員為機器人開發和測試新動作變得更容易。

為SurenaIII的設計開發貢獻力量的有70名來自伊朗德黑蘭大學的學生、工程師和教授,5名來自伊朗其他機構的研究人員,以及伊朗當地一些機器人軟件與語言系統開發公司。

Yousefi-Koma博士希望應用於SurenaIII的技術也能在制造業、醫療業和其他產業中找到用武之地。他表示接下來他所領導的研發小組將會把工作重心放在增強人機互動與提高機器人自主意識方面。同時他們正在准備Surena III項目論文,希望能在不遠的未來呈現在電子與電氣工程師協會會議上。不僅如此,他們已經開始籌備SurenaIV的研發工作。(實習編譯:王洋洋 審稿:陳薇)

(責編:魏艷、馬麗)

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