大数据文摘授权转载自机器人大讲堂日本东京大学的研究人员近来研发了一款名为Liberobo...|机器人也能打排球了,击球成功率80%!日本东京大学新型气动仿人机器人

大数据文摘授权转载自机器人大讲堂日本东京大学的研究人员近来研发了一款名为Liberobo...|机器人也能打排球了,击球成功率80%!日本东京大学新型气动仿人机器人
文章图片
大数据文摘授权转载自机器人大讲堂
日本东京大学的研究人员近来研发了一款名为Liberobot的仿人机器人 。 Liberobot拥有八个关节 , 这八个关节采用结构集成的气动电缆气缸进行驱动 。 研究人员使用学习动力学查找表(IMoLo)进行即时运动生成 , 以生成气动仿人机器人的运动 。 利用该方法 , 机器人Liberobot可以瞬间向前跳跃并击中空中的飞球 , 这类似于人类排球运动员在排球运动中的表现 。 实验结果表明 , 使用IMoLo的气动仿人机器人可以在指定时间内即时执行动态全身运动 , 例如跳跃和击打运动 , 即使是针对运动中的目标 , 也可以实现有效击打 。 该仿人机器人是第一个能够执行此类动态运动的气动仿人机器人 。 相关研究成果在发表在SCI期刊IEEERoboticsandAutomationLetters上 。
对于日本东京大学的研究人员而言 , 他们对执行动态运动的人形机器人很感兴趣 。 特别是 , 他们更关注仿人机器人的全身动态运动 , 这些运动是在指定时间内响应不断变化的目标而瞬时产生的 。
例如跳跃和击打运动描述了一种协调的全身动态动作 , 其中人形机器人必须采取准备跳跃的姿势 , 接着它必须检测运动中的球 , 并预测其轨迹 , 然后产生相应的协调运动 , 最终在球落地前击中球 。 仿人机器人的执行系统必须能够加速整个身体同时跳跃和摆动手臂 。
大数据文摘授权转载自机器人大讲堂日本东京大学的研究人员近来研发了一款名为Liberobo...|机器人也能打排球了,击球成功率80%!日本东京大学新型气动仿人机器人
文章图片
仿人机器人跳跃击打动作说明
气动执行器与电动和液压执行器相比具有更高的功率重量比 , 而电动执行器的位置控制精度更高 , 而液压执行器产生的力更大 。 气动执行器虽然在机器人动态运动方面具有优势 , 但对指令的响应速度较慢 , 位置控制的精度较低 。 因此 , 气动仿人机器人很难通过针对变化目标的高速运动来准确地遵循其末端执行器的计划轨迹 。
日本东京大学的研究人员近来研发了一款名为Liberobot的气动仿人机器人 。 并针对气动仿人机器人开发一种立即生成和执行跳跃和打击运动的方法 。 该方法使用学习动力学查找表(IMoLo)进行即时运动生成 , 该方法使气动仿人机器人能够即时生成运动以响应不断变化的目标 。 Liberobot仿人机器人是第一个能够执行此类动态运动的气动仿人机器人 。
Liberobot气动仿人机器人
机器人的动作行为通常使用包含顶层和底层部分的分层系统生成 。 利用顶层部分和底层部分的协同行动 , 最终实现机器人的期望运动 。
大数据文摘授权转载自机器人大讲堂日本东京大学的研究人员近来研发了一款名为Liberobo...|机器人也能打排球了,击球成功率80%!日本东京大学新型气动仿人机器人
文章图片
机器人动作控制分层系统
日本东京大学的研究人员在研究中 , 目标是让气动仿人机器人能立即开始运动:向前跳跃 , 摆动手臂 , 并将手伸到将要击中飞球的击球位置 。 因此开发了一种产生这种运动的方法:IMoLo 。
使用IMoLo的机器人可以使用查找表(下图所示)立即生成运动 , 该表显示了使用机器人的手在所需时间到达目标位置的命令的时间序列 。 因此 , 机器人也可以在适当的时间开始这种运动 , 并在目标时间将手伸到该位置 。 机器人不需要遵循任何轨迹 , 它只需要执行命令 。
大数据文摘授权转载自机器人大讲堂日本东京大学的研究人员近来研发了一款名为Liberobo...|机器人也能打排球了,击球成功率80%!日本东京大学新型气动仿人机器人
文章图片
大数据文摘授权转载自机器人大讲堂日本东京大学的研究人员近来研发了一款名为Liberobo...|机器人也能打排球了,击球成功率80%!日本东京大学新型气动仿人机器人】IMoLo流程图
该机器人高1163mm , 宽400mm , 不含电源线、局域网(LAN)电缆和外部空气管的重量为7.4kg 。 机器人有两条腿和两条手臂 。 其每只手臂上安装有一块亚克力板 , 使其能够击球 。 该板尺寸为300×80mm , 厚度为3mm 。