Centauro機(jī)器人

  Centauro在意大利語(yǔ)中的意思是“半人馬座”。名如其人，Centauro機(jī)器人采用了“半人馬”的設(shè)計(jì)：四條腿的底部有輪子(就像有輪子的四足動(dòng)物)，與一個(gè)有頭和兩只手臂的上半身相連接。

  研究人員的目的是找到最適合用于災(zāi)難救援的機(jī)器人體型。通常，搜救機(jī)器人的設(shè)計(jì)和人類(lèi)一樣，有兩條手臂和兩條腿，但研究人員越來(lái)越發(fā)現(xiàn)，混合的設(shè)計(jì)能提供更高的靈活性。半人馬機(jī)器人的設(shè)計(jì)有四條腿，腿上還有輪子，這比人形機(jī)器人更穩(wěn)定，同時(shí)保留了用于操縱工具和門(mén)等物體的兩個(gè)向前的手臂。

  Centauro 機(jī)器人高1.5米，重93公斤，比視頻中看起來(lái)的要大，也更靈活。它由多種輕質(zhì)金屬制成，如鋁、鎂和鈦，還有3D打印的塑料外殼。機(jī)器人內(nèi)部有三臺(tái)電腦，可以處理感知、控制和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，并且始終由人類(lèi)操作員控制。它的電池足以讓Centauro連續(xù)工作2.5小時(shí)。

  主要賣(mài)點(diǎn)是靈活性

  Centauro機(jī)器人的每條腿有都6個(gè)自由度，也就是說(shuō)，它可以在臀部、膝蓋和腳踝處旋轉(zhuǎn)和伸展，在環(huán)境中實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，并控制輪子模塊，這些輪子模塊放在腳踝處，就像會(huì)滾動(dòng)的“馬蹄”。

  這意味著機(jī)器人可以采取多種不同的姿勢(shì)，包括輪式直立姿勢(shì)(最適合快速移動(dòng))和蹲伏的“蜘蛛”模式，這使它在操作工具時(shí)更加穩(wěn)定。它也可以在瓦礫地面上行走，甚至能爬上樓梯。

  輪子讓機(jī)器人得以充分發(fā)揮機(jī)動(dòng)性。輪子是由鋁合金制成的，其外層用彈性體材料包覆成型，從而確保粘性阻尼接觸，同時(shí)在地面上滾動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)哪Σ痢?

  Centauro機(jī)器人能夠使用人類(lèi)工具來(lái)執(zhí)行操作任務(wù)，并且能夠顯示出比一般人類(lèi)成年人更高強(qiáng)度的操作能力。它的輕質(zhì)(10.5公斤)的手臂有效載荷重量比大于1:1，單臂的有效載荷約為11公斤。

  此外，它的高性能、抗沖擊的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)允許機(jī)器人執(zhí)行需要?jiǎng)×椅锢砼鲎驳牟僮魅蝿?wù)，而不會(huì)對(duì)機(jī)器人部件造成物理?yè)p傷。

  Centauro機(jī)器人的頭部裝有傳感器，包括成像攝像機(jī)、RGBD(紅色、綠色、藍(lán)色、深度)傳感器，以及一個(gè)用于全面覆蓋的激光雷達(dá)系統(tǒng)。高保真扭矩傳感器和熱傳感器則分散在全身各處。

  能做什么呢？

  研究人員稱(chēng)，Centauro機(jī)器人比雙足人形救援機(jī)器人WALK-MAN具有更高的操縱負(fù)載，并且更能抵抗物理沖擊，因此可以執(zhí)行需要改造環(huán)境的任務(wù)，例如，打破關(guān)著的門(mén)以開(kāi)出一條路來(lái)。這個(gè)機(jī)器人的尺寸也比WALK-MAN機(jī)器人要小，因此更適合在人類(lèi)環(huán)境中操作。盡管尺寸變小了，但它更強(qiáng)大，具有更穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)和平衡能力，更接近在災(zāi)難環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用。

  機(jī)器人的操作大部分時(shí)間是遠(yuǎn)程控制的，高級(jí)命令來(lái)自人類(lèi)操作員，而整個(gè)身體的運(yùn)動(dòng)生成和阻抗調(diào)節(jié)是由本地共享的自主控制器調(diào)節(jié)的。在通信中斷或延遲的情況下，機(jī)載計(jì)算機(jī)可以預(yù)測(cè)目標(biāo)動(dòng)作，并在沒(méi)有幫助的情況下完成動(dòng)作。

  研究人員表示，下一代軟件架構(gòu)和全身控制工具將能夠通過(guò)高級(jí)遠(yuǎn)程操作界面更輕松地操作機(jī)器人。這個(gè)界面采用本地自主模塊，具有全身運(yùn)動(dòng)生成和阻抗調(diào)節(jié)功能，可以兼顧機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和交互阻抗。

  當(dāng)然，設(shè)計(jì)機(jī)器人本身就是一個(gè)挑戰(zhàn)。現(xiàn)在，研究人員必須弄清楚如何最好地控制它;并且將通過(guò)越來(lái)越困難的挑戰(zhàn)來(lái)測(cè)試Centauro機(jī)器人的能力。誰(shuí)知道呢，將來(lái)我們可能會(huì)看到半人馬機(jī)器人將人類(lèi)從危險(xiǎn)的環(huán)境中拯救出來(lái)。