Spotmini大呼追不上,蘇黎世的Ascento Pro究竟何方神圣?
以下文章來源于機器人大講堂 ,作者風雨撫蕖
想必大家還記得不久前爆紅網(wǎng)絡(luò)的自動駕駛自行車,其制作人B站UP主稚暉君可謂真賽博朋克。從CAD建模、PCB設(shè)計到算法設(shè)計、參數(shù)調(diào)整,一擼到底,向我們解釋了自行車真正的內(nèi)涵。
在蘇黎世聯(lián)邦理工學院,9名本科生也設(shè)計了一款自動駕駛的雙足輪腿機器人Ascento,與自動駕駛自行車最大的區(qū)別也許就是輪子被放在了兩側(cè),如今已迭代到了Ascento Pro。
輪腿機器人,一種將腿足機器人和輪式機器人特點相結(jié)合的特殊存在,我覺得完全可以理解成獨輪車之手牽手版。
Ascento 機器人源于蘇黎世理工學院自主系統(tǒng)實驗室。最初的團隊由 9 名本科生組成,其目的是建造一款能夠跳躍和越障的自平衡系統(tǒng)。
回顧最初的原型雖然很簡陋,但是已經(jīng)具備了平衡驅(qū)動的能力,我覺得至少得再來一盒餅干它才會倒下。
士別一個月,基于原型優(yōu)化后的新版本是徹底的脫胎換骨。采用更為穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)、更強勁的驅(qū)動源和改良的腿部設(shè)計并加持上了仿真環(huán)境,此時的Ascento已經(jīng)初具形態(tài)。
2019年研發(fā)團隊就Ascento的研究成果匯總到了文獻《Ascento: A Two-WheeledJumping Robot》(附件見文末鏈接),文中主要介紹了Ascento的控制策略、系統(tǒng)模型和機械結(jié)構(gòu)。
Ascento為了結(jié)合輪式機器人和足式機器人的特點,提升跳躍和巡航的能力,將控制策略分為穩(wěn)定控制、跳躍控制和倒地恢復控制。
穩(wěn)定控制采用了線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR),跳躍控制和倒地恢復控制采用了具有反饋跟蹤的順序前饋控制器。
結(jié)構(gòu)上,為了確保跳躍時的穩(wěn)定和電機控制輸出的效率,整個機械結(jié)構(gòu)的縱向運動軌跡放在了綠線上。
以此成型的Ascento雙足輪腿機器人具備了在緊湊崎嶇的混合環(huán)境中持續(xù)跳躍和越障的能力,雙足輪式結(jié)構(gòu)也使得其展現(xiàn)出超高的敏捷性。
而此次推出的Ascento PRO則延續(xù)提升了這些能力,直接開啟跋山涉水的越野模式。
小小樓梯更是不在話下,上下自如,平穩(wěn)絲滑,全新的算法和獨特的設(shè)計,使得其上樓時可以快速連續(xù)的實現(xiàn)跳躍。
其搭載的攝像頭、距離傳感器、景深傳感器等元件,使得Ascento PRO具備更高的自主性,可以對環(huán)境進行數(shù)據(jù)采集和建模,實現(xiàn)自主導航,也可實現(xiàn)全自主充電。
巡航時速度達到12km/h,隔壁的Spotmini也表示望塵莫及,不過要是來點勁爆的音樂,Spotmini舞性****可就不一定了。
續(xù)航方面Ascento PRO配備了兩塊熱插拔電池,輕巧的機身配上大塊的電池使得續(xù)航時間達到了8個小時,這可比智能手機的續(xù)航好不少?。?!
研發(fā)團隊目前設(shè)想的應(yīng)用場景主要是對大型工業(yè)區(qū)進行巡檢。通過使用 Ascento,使得巡檢員可以在舒適的沙發(fā)上完成巡檢任務(wù)。不過,想必沒幾家公司會留下一個沙發(fā)上的巡檢員。
Ascento 還可以定制其它傳感器和相機,以執(zhí)行各種檢測任務(wù):
儀表讀數(shù)
熱感應(yīng)
點云生成
裂紋和泄漏檢測
所有數(shù)據(jù)都可以實時傳輸存儲在云中便于訪問,將這些數(shù)據(jù)與機器學習相結(jié)合還可以輔組進行決策。
老實說樓梯爬得這么好,我覺得最適合Ascento的工作就是爬樓送快遞了,8個小時的續(xù)航搭配上極強的穩(wěn)定性,把外賣放在它的頭上肯定是連湯都不會灑一滴。
文獻鏈接:
https://www.aliyundrive.com/s/E81bN5vsWqG
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