揭晓机器人“行动自如”的秘密

来源:QQ快报
责任编辑:李志喜
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个人认为 天启最后看到琴说一切早已揭晓说的是琴 天启的目的是为了毁灭世界重新创造一个更好的世界 即使天启最后看到琴 说一切早已揭晓 他已经有了更好的答案即使他自己无法毁灭世界重塑一个更好的世界 但是世界毁灭早已注定 最后天启的眼中 呈现的并没有那种失望懊悔 更多的是其实我的目的已经达到 更多是期望 至于上面的同学说预知未来的能力 完全 没可能 从 各种逻辑推断 天启是没有预知能力的 这个还要你自己 仔细去看剧情啊别快进啊 琴才是最终大BOSS啊www.book1234.com防采集请勿采集本网。

行家讲人话,AI超简单!【AI大咖说】第二期布道,AI因斯坦·琨带你揭秘机器人的“小脑”。

喜的是它给我们的生活提供了最大的便利,忧的是它终有一天会让电脑代替人脑,机器代替双手,到时主宰这个世界的不再是我们自以为聪明的人类,而是那些人类发明的机器!所以,我认为:科技的发展会抑制人的

“运动控制”听过许多次,你是否还有很多问号?其实,机器人的运动控制相当于人类的小脑,有了运动控制,机器人才可以像人类一样,完成一系列的肢体动作。

A:次郎 B:2133年的女友 C:机器人女友 这个故事就是一个圈,中途有一个地方改了就不会发生 因为一次B回到了2007年看A,‘设想机器人没来,A因为想B,制造了C’这个历史还没被更改,但是A因为在

接下来,让我们通过直白易懂的视频,看看机器人的“小脑”到底是咋回事▼

叫视频跑步机 它属于电玩类的大型机器 价格最低大概好几千吧

△ 5分钟快速get运动控制

看完视频的你还意犹未尽?一起进入研究院技术专家刘益彰的知识干货——运动控制在仿人机器人中的应用。

从仿人机器人说起

在说运动控制应用之前,我们先来回顾一下仿人机器人的发展史:

自20世纪70年代以来,仿人机器人就是研究领域的热门方向。在运动控制上,从虚拟腿理论、被动行走理论,到仿人步态行走,至今已经出现了大批全自由度仿人机器人,可以实现超强的仿人运动能力。

为什么要做仿人机器人?

看看我们的身边,会发现人类活动的空间是按照人的生理特征和生活习惯来设计的。比如,走廊的宽度、阶梯的高度、扶手的位置等数不胜数的事物,都要适合人的尺寸和运动,这些是社会建造过程中的沉没成本。

只有运动形式和外观上都与人相仿的机器人:才能适应绝大多数的人类环境;并在心理上被人类所接受。

Walker是优必选科技自主研发的大型仿人服务机器人,与波士顿动力的 Atlas、本田的ASIMO等共同入选“全球5大人形机器人”。

制作出外观上和人相似的机器人不难,但是要让机器人在非结构化环境中,执行不同类型的任务,并不是一件容易的事情。这涉及到感知、定位、实时决策等一系列复杂的过程,而这一系列过程的实现都离不开机器人的关键技术——运动控制算法。

运动控制如何应用

运动控制,即通过伺服系统来控制机器的位置或速度。接下来,我们从三个方面,来看看运动控制在仿人机器人中的关键运用:

步态规划

· 双足建模

做机器人步态的时候,ZMP的概念非常关键,是判定仿人机器人动态稳定运动的重要指标。

什么是ZMP?零力矩点(Zero Moment Point),即支撑足受到的地面支反力(分布力)可以等效为一个合力,机器人所受合力矩为零的点。ZMP具有一定落在机器人和地面支撑区域范围内的特性,在仿人和四足里都有广泛的应用。

对仿人机器人做控制和规划时,一般不对其进行全身的动力学建模,而是做一个模型简化。

举个栗子, Walker有36个自由度,如果去建立全身模型,是非常复杂的。因此做模型的简化,不仅有利于理论分析,还能支持控制律的快速设计与验证。一般来说,简化模型主要分为以下几类:

第一种线性倒立摆模型,就可以在仿人机器人上有较好的应用 ▼

如图所示,如果仿人机器人的运行速度足够快,就可以越过平衡点的位置,继续往前运动;如果仿人机器人的速度不够快,将无法越过平衡点,产生折返运动;如果轨道能量刚好等于0,仿人机器人刚好处在非稳定的平衡点上,静止下来。

教育机器人Yanshee通过线性倒立摆模型实现稳定行走

· 类人步态行走

在行走过程中,仿人机器人的脚掌和地面一直保持平行的状态,这样有利于增强整体稳定性,但随着行走的速度越来越快,会出现“腿长不够”的现象。

这时候,需要加入类人步态的效果。类人步态行走,即模拟人的行走状态,类似于人类“踮脚”来增加腿长,仿人机器人可以通过脚底板翻转来增加腿长, 可以很明显地增加机器人行走速度。

Walker行走速度增至2km/h

· 上下楼梯

线性倒立摆模型也适用于仿人机器人上下楼梯的行走步态,但有一点需要特别注意,那就是防止仿人机器人的“脚尖”、“脚后跟”、“膝盖”碰到楼梯。

加入类人步态后,仿人机器人上下楼梯速度得到显著提升

力控制应用

· 基于关节力矩的力控

零重力模式:

基于关节力矩的力控,在工业机器人的应用相对较多,其中零力拖动是较为成功的运用,运用的基础方法是动力学辨识,这种方法也相对成熟。

Walker实现零重力模式

柔顺控制:

基于关节力矩的柔顺控制,主要运用阻抗控制的概念,通过提取关节力矩或电流计算机器人末端受到的一个六维力和力矩,然后通过阻抗控制,实现仿人机器人的柔顺效果。

Walker实现柔顺控制

平衡控制:

平衡控制的好处是可以随时适应外界环境的变化,看看下图,机器人站立的平面坡度是随机变化的,但机器人可保持本体位姿的稳定。

无规律坡度变化斜面自适应

· 基于六维力传感器的力控

柔性:

Walker的两个手腕和脚踝处都有六维力传感器,有了六维力传感器,就可以省去使用关节力矩和电流进行估算末端力的时间,直接通过六维力来直接读取仿人机器人所受的力,实现柔顺效果。

加上柔性之后,极大地提升仿人机器人的环境适应能力

抗性:

在行走过程中,仿人机器人首先要做的是“下盘够稳”,通过计算自身状态以及和外部作用力,实时调整各关节位置,在一定程度上适应外部冲击。

Walker抵抗外力

当仿人机器人加上两个10kg的球后,改变了重量分布,这时候需要静态平衡控制,否则很容易导致摔倒。

Walker的静态平衡控制

不平整路面行走:

想要在不平整地面行走,仿人机器人需要在 “脚踝”上加入柔性,来适应多种地形地面。

与视觉&导航技术的融合

· 手眼协调

手眼协调是仿人机器人双臂和视觉的有机融合,视觉可以实时识别出水杯的位置和姿态,再通过双臂实现直接抓取。

· 骨骼提取与动作模仿

通过动捕设备实时提取出人类肢体动作,仿人机器人可以模仿人体的实时动作,实现遥操作效果。

·上下楼梯-与视觉的融合

在行走过程中,仿人机器人有累计误差的存在,如果上下楼梯的阶数较多,又没有视觉的辅助,机器人很可能会碰到楼梯,造成危险。

· 综合应用

在各种展示中,Walker会融合视觉&导航技术,用导航作定点,用视觉信息作定位,来实现稳定的抓取、开门、递水等操作。

三大挑战

尽管运动控制算法应用广泛,但在大型仿人机器人上的应用仍然有许多难点和挑战,可以说是机遇与挑战并存。

· 仿人机器人本体设计

目前仿人机器人有三种典型仿人机器人结构,Walker是相对传统的机器人设计,由一体化的四组关节来进行各关节驱动,有利于机器人的量产。

· 仿人机器人的安全性

安全的肢体交互是仿人机器人工作的重中之重,主要包含以下两方面 ▼

自身的安全性:可靠的运行、稳定的表现;

对外界环境的安全性:在人与机器人进行交互的时候,比如握手、递接东西等,不会对人类造成伤害。

· 仿人机器人的智能性

要知道,仿人机器人需要经过大量的调试和测试,才能有安全稳定的操作效果,如何使机器人自主地判断去执行任务,智能性是未来运动控制应用的一大考验。

大型仿人机器人仿真平台

面对上述挑战,有没有一种方法,能把算法实时展示出来,实现虚拟测试及早期验证呢?

答案是:有的!机器人动力学仿真,可以基于交互式计算机图形技术和机器人学理论,生成机器人的几何图形,并对其进行三维显示,用来描述机器人及工作环境的动态变化。

这样,就能方便直观地分析出机器人的运行状态,包括关节力矩、速度位置、本体姿态等信息。

仿真平台简介

动力学仿真伴随着机器人开发的整个周期,能够帮助研发缩短开发周期、降低开发成本、减少设计风险。

在仿真平台里设计控制算法,可以直接移植到Walker身上作实际验证,省去了代码移植的工作。

快速行走仿真&实际效果对比

除此以外,仿真平台也会暴露出算法遇到的问题,比如我们希望仿人机器人走得更远更快,在仿真里进行测试,可以看到关节力矩、关节速度是否足够,避免了直接实验可能造成的危险。

比赛以智慧家庭为主题,设置6大生活常见场景,主要考察运动控制、导航及视觉等多项人工智能及机器人技术。

为什么一直强调运动控制?因为,未来对仿人机器人的运动应用要求,一定会走进人类生活。

作为人工智能和人形机器人高科技创新企业,优必选科技一直持续进行大型仿人机器人的研发。对于步态算法,仍会继续提升机器人运动能力;机械臂操作方向,更注重手眼协调、骨骼提取和运动模仿等;安全交互方向,则包括机器人整体结构的设计以及算法的应用。

伴随AI技术、云平台以及仿人运动控制技术的不断突破,仿人机器人将在新零售、展览展示、医用环境等诸多场景落地,甚至成为我们密不可分的家人伙伴。那么,你希望这一天还有多久到来呢?

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know thyself。《黑客帝国》是由华纳兄弟公司发行的系列动作片,该片由沃卓斯基兄弟执导,基努·里维斯、凯莉·安妮·莫斯、劳伦斯·菲什伯恩等主演。影片已上映的有三部,为《黑客帝国》、《黑客帝国2:重装上阵》、《黑客帝国3:矩阵革命》,分别于1999年3月31日、2003年5月15日、2003年11月5日在美国上映。扩展资料在矩阵中生活的一名年轻的网络黑客尼奥(基努·里维斯饰)发现,看似正常的现实世界实际上似乎被某种力量控制着,尼奥便在网络上调查此事。而在现实中生活的人类反抗组织的船长墨菲斯(劳伦斯·菲什伯恩饰);也一直在矩阵中寻找传说的救世主,就这样在人类反抗组织成员崔妮蒂(凯莉·安·摩丝饰)的指引下,两人见面了,尼奥也在墨菲斯的指引下,回到了真正的现实中,逃离了矩阵,这才了解到,原来他一直活在虚拟世界当中。参考资料来源:百度百科-黑客帝国内容来自www.book1234.com请勿采集。

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