雙足機器人PedestriANS問世 可以根據(jù)周圍環(huán)境的變化來改變動作

人類通常能夠根據(jù)自己所處的環(huán)境來調(diào)整自己的步行方式，例如，如果腳下的地面保持一致，則可以加快速度；如果地板濕滑，則可以放慢腳步；改變方向以避免水坑或孔洞在地下等等。

為了在各種環(huán)境中導(dǎo)航，機器人也應(yīng)該能夠以類似的方式適應(yīng)其步行行為，并根據(jù)環(huán)境變化來調(diào)整其結(jié)構(gòu)。

考慮到這一點，日本大阪大學(xué)的研究人員最近創(chuàng)建了PedestriANS，這是一種雙足機器人，可以根據(jù)周圍環(huán)境的變化來改變其腿部的某些身體特征和動作。在SAGE的Adaptive Behavior雜志上，研究人員發(fā)表的一篇論文中介紹了這種新機器人，它可以使用一個簡單的系統(tǒng)來改變其步行方式，該系統(tǒng)將其兩條腿的運動和配置聯(lián)系起來。

“我們的主要目標(biāo)是開發(fā)能夠處理干擾的機器人；未來這種機器人可以陪伴人類并在平坦的地面以及草皮和礫石等不平坦的地面上有效行走?！毖芯咳藛T之一胡特海法·艾哈邁德（Huthaifa Ahmad）說道?！耙獙崿F(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要開發(fā)一種具有自適應(yīng)形態(tài)的機器人系統(tǒng)；因為即使使用當(dāng)今可用的最先進的雙足機器人，正確的機器人主體定位和環(huán)境模型對于它們的正常運行也至關(guān)重要?！?/p>

由艾哈邁德（Ahmad）和他的同事開發(fā)的機器人PedestriANS依賴于執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（ANS），這是他們先前工作中引入的設(shè)計概念。在過去的研究中，研究人員將相同的概念應(yīng)用于其他幾個應(yīng)用程序中，包括機器人的身體，手臂和多條腿。

艾哈邁德說：“由于其可行性已在數(shù)項研究中得到了證明，因此目前正在研究中使用ANS原理來實現(xiàn)可適應(yīng)的機器人，方法是利用安裝在其身上的執(zhí)行器之間的不同相互作用?！?/p>

艾哈邁德和他的同事開發(fā)的機器人的運動是由單個電動機產(chǎn)生的，并且其腿部通過ANS鏈接在一起。與其他基于復(fù)雜系統(tǒng)的雙足機器人相反，PedestriANS具有相當(dāng)簡單的結(jié)構(gòu)。機器人通過利用其腿部的物理特性及其不同組件之間的相互作用來適應(yīng)周圍環(huán)境的變化，從而導(dǎo)致一系列不同的步行行為。

艾哈邁德說：“機器人的行走行為通過改變ANS的執(zhí)行器之間的相互作用而改變?！?“要產(chǎn)生更好的行為，根據(jù)給定情況，機器人對特定連接方式的要求會有所不同。我們的工作表明，實現(xiàn)自適應(yīng)機器人的最佳方法是使機器人能夠調(diào)整自身的形態(tài)并利用其全身動力學(xué)。應(yīng)對環(huán)境變化 ”