集锦 | IROS 2015 6 位最有意思的机器人(视频)

如果你喜欢机器人,就去 IROS 吧。远在德国汉堡没法去?刚好 IEEE 评选了最有意思的 6 个机器人,我们找到视频并翻译如下。

IROS:International Conference on Intelligent Robots and Systems),国际最顶尖的智能机器人与系统大会,是国际机器人与自动化领域的两大旗舰会议之一,由享誉盛名的IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers,美国电气与电子工程协会)和日本机器人联合会(Robotics Society of Japan)联合主办。

一、iCub & TOMM

1、iCub(IIT)

iCub机器人是一个人形机器人、大脑和认知科学研究的开源平台,是欧盟RobotCub计划的一部分,由意大利技术研究院(IIT)研发,随后被全球超过20个实验室采用进行研究。它的设计目的是为了促进机器人与人类的自然交流,与环境更通用的交互,以及从人类那里学习如何做一件事。

它外形类似人类儿童,有104厘米高,23到25公斤重。它有用来操作物体的手部和用来看、听、说的传感器。它配备了53个马达,以此移动头部、手臂、手部、腰部以及腿部,每只手各有9个自由度。它可以看和听。它有本体知觉(body configuration)和运动知觉(通过加速传感器和陀螺仪)。研究团队正在努力提升这些知觉,以让iCub拥有触觉并且能判断应该使用多大的力气。

在IROS的展厅中,iCub展示了抓握的技能。它从测试者手中接过小球,又松开手,让小球准确落回测试者摊开的手心上。它的抓握技能最近因为欧盟Poeticon计划的助力而得到了提升。诸如抓握之类的简单动作与Poeticon团队开发的口头语言工具相结合。除了抓握小球以外,iCub还可以把燕麦准确地倒进杯子里。

视频为iCub诞生10周年回顾,另附iCub抓握技能的相关公开论文:Self-supervised learning ofgrasp dependent tool affordances on the iCub Humanoid robot。

2、TOMM(TUM)

TOMM来自由欧盟第七框架计划资助的工厂一日项目(project Factory-in-a-day),与慕尼黑工业大学合作研发。

在IROS上,TOMM展示了根据橙子质量分拣的技能(见视频)。它根据橙子的软硬程度来区分好的橙子和坏的橙子(坏的通常会更软一些),它手部的人工皮肤——CellulARSkin——让它可以感知到软硬。它通过头部的2个摄像头和人工皮肤来探测到橙子。这种皮肤也是编程的界面。工厂环境下,触觉传感器和视觉可以被用来帮助编程,例如工人们可以用直觉性的指令简单地教机器人完成任务。另外,在这个展示中,TOMM并不是被事先编好程序的,而是通过语义推理从高层次的指令(例如“分拣桔子”,“放进盒子里”)习得了这项任务。另附团队公开论文:Understanding the intention ofhuman activities through semantic perception: observation, understanding andexecution on a humanoid robot。

二、DRC-HUBO & DLR Hand Arm System

3、DRC-HUBO

由韩国科学技术院(Kaist)研发的DRC-HUBO是一个半自动人形机器人,使用了无数电子机械和电脑系统让它能够移动、与人类和环境交互。在DARPA机器人挑战赛中斩获第一名,击败了其他22名对手。

它大约160厘米高,80公斤重(铝制),配置的3个摄像头提供了或窄或宽的视野并能感知三维物体。它的每条手臂有7个马达,一只手有3根手指,另一只手有4根,可以提起最多20公斤重的物体,输出200牛顿的力量。它的“变形功能”(直立行走形态和腿部折叠轮式移动形态的切换)非常独特,被证明是赢得胜利的关键因素。

在IROS的展厅中,DRC-HUBO展示了移动形态切换以及单腿平衡(见图片)。

视频为DARPA2015机器人挑战赛决赛DRC-HUBO完成任务的表现,另附相关论文下载:Motion planning and control ofladder climbing on drc-hubo for darpa robotics challenge。

4、类人上肢系统(DLR)

这个类人上肢系统由德国航天中心(DLR)下属机器人学与机电工程学中心研发,使用了变刚度驱动器(Variable Stiffness Actuators),试图在大小、重量和性能上都接近它的原型——人类,主要研究重点在于稳健性、动态性以及灵巧性。

它每个关节都有多种被动柔顺性,有类似人类的力量,类似人类的肢体移动范围,对外界影响表现稳健。整个系统配置了50个马达,有27个自由度,108个位置感应器,3种变刚度驱动器,大约重13.5公斤。

在IROS的展厅中,它展示了精确打孔的技能(见视频)。它用手抓起了一个冲压工具,在名片上敲打出了DLR的标志。这个任务需要高度的动态性(敲击过程)以及机械稳健性(敲击效果)。这都靠最近的机器人学新科技,变柔顺性驱动器和利用这种弹性的全新控制方法,来达成。另附团队公开论文:The DLR Hand Arm System。

三、WALKMAN & Momaro

5、WALKMAN

WALKMAN是一个欧盟委员会资助的4年计划,由来自意大利技术研究院(IIT)Nikos Tsagarakis带领的24位机器人研究者的团队研发。整个计划旨在研发一种能够在被天灾人祸损毁的建筑中行动的人形机器人。WALKMAN在2015年DARPA机器人挑战赛中排名17。

它将有一些实用的技能:灵巧而有效的操作技能(例如转动沉重的阀门),稳健的移动平衡(走动,爬过废墟堆)以及可以操作传统的手工工具(例如风钻或风动切割机)。另外,它也会有足够的认知能力,在远程控制通信被极大限制了的情况下能够自主行动。它在实验室环境外的移动能力、平衡性以及操作能力将达到人类的水平,所面对的灾难地点可能包括工厂、办公楼和住宅等建筑物。

这个计划将大大增进现有人形机器人的行走和移动能力,机器人将会能够在杂乱环境中进出,并在外力干扰下(例如与人或物接触,或受到他们的影响)维持自身平衡。为此,它将利用所有的肢体(手部、手臂、腿部、足部以及躯干)达到全身的移动动态平衡,也会利用周围环境帮助自己平衡(例如楼梯扶手,墙,家具等等)。

在IROS的展厅中,WALKMAN展示了转动沉重阀门的技能。

视频为WALKMAN参加DARPA前的宣传,另附团队公开论文:Sample-BasedMotion Planning for Robot Manipulators with Closed Kinematic Chains。

6、Momaro(UB)

Momaro由德国波恩大学(Universität Bonn)计算机科学研究院自动化智能系统研究组的NimbRo Rescure团队研发,根据DARPA机器人挑战赛的要求制作。在2015年DARPA挑战赛上,它夺得了欧洲团队中最高的名次,总排名第4。

它上半身类人,下半身是一个灵活的混合移动平台(hybrid mobile base)。下半身有4条腿,足部是成对的直接驱动的万向轮,使它可以崎岖的地面上全方向移动,并能够调整上半身的高度。为了越过大型障碍物以及攀爬楼梯,它可以抬起单独某一条腿完成上下阶梯的动作。上半身有与成年人手臂大小相仿的类人机械臂,每个机械臂都有7个自由度。每个机械手有4根可单独控制的手指,每根手指有2个关节。头部是一个传感器,包括了一台持续旋转的3D激光扫描器提供球形视野,8个RGB-D摄像头提供全方向视野,3个全彩HD摄像头提供全景,以及1个自上而下的全彩HD摄像头。另外,它还可以感知到关节位置和扭矩,并且装配有惯性测量单元。

在IROS的展厅中,Momaro展示了如何用机械手移除面前的障碍物(见图片)。

视频为2015年DARPA挑战赛决赛中Momaro的表现,另附团队公开论文:Intuitive Bimanual Telemanipulation underCommunication Restrictions by Immersive 3D Visualization and Motion Tracking。

原文发布于微信公众号 - 新智元(AI_era)

原文发表时间:2015-11-15

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