2013年10月30日09:14
跑步時(shí)速可達(dá)9公里,單腳雙腳都能跳
——接下來(lái)就聊聊“身體能力進(jìn)化”。ASIMO的步行速度是2.7km/h,但跑步的速度已經(jīng)達(dá)到了9km/h,而且還能在凸凹不平的路面上奔跑。
有意思的是,ASIMO還是世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)“單腳跳”和“雙腳跳”的人形機(jī)器人。這樣的能力是如何實(shí)現(xiàn)的?
重見:如果跳起后在空中停留的時(shí)間不夠長(zhǎng),就做不到單腳跳和雙腳跳,因此必須保證較長(zhǎng)的滯空時(shí)間,這就必須在跳躍中保持姿態(tài)平衡。在空中保持姿態(tài)平衡是最難的地方。ASIMO單腳跳的滯空時(shí)間為0.1秒。
——落地時(shí)應(yīng)該會(huì)受到巨大的沖擊,負(fù)荷最大的是腳踝嗎?
重見:是的。因此,ASIMO的腳踝安裝了橡膠襯套(圓柱形的橡膠部件)。腳掌與腳踝之間設(shè)置了四個(gè)橡膠襯套,用來(lái)吸收沖擊。
以9km/h的速度奔跑時(shí)的腳部動(dòng)作?梢钥吹诫p腳在奔跑中騰空。此時(shí)的步幅為650mm,跳躍高度為155mm。 |
控制跳躍時(shí)的姿態(tài),穩(wěn)定重心
——單腳跳與雙腳跳是否采用了不同的姿態(tài)控制方法?
重見:當(dāng)然,因?yàn)閱文_跳與雙腳跳時(shí)的傾斜不同,所以要加以修正。而且,雙腳跳時(shí)必須做到同步,保證兩腳同時(shí)落地。姿態(tài)修正使用的是ASIMO內(nèi)置的加速度傳感器、陀螺儀傳感器(角速度傳感器)和6軸力覺傳感器。
其實(shí),包括腳尖在內(nèi),不打滑的跳躍本身在技術(shù)上就有很大難度。準(zhǔn)備跳躍抬起腳跟時(shí),腳與地面的摩擦力將越來(lái)越小。最終達(dá)到只有腳尖接觸地面的狀態(tài),要想在這樣小的摩擦之下不打滑,就必須蹬牢地面。這就需要控制姿勢(shì),不斷進(jìn)行修正以穩(wěn)定重心。
在開發(fā)過(guò)程中,最初ASIMO的腳總是打滑,無(wú)法連續(xù)跳躍。對(duì)人來(lái)說(shuō),連續(xù)跳躍是輕而易舉的事,因此,人們往往誤以為機(jī)器人也可以輕松做到,但實(shí)際上,跳躍動(dòng)作非常復(fù)雜。
其實(shí),完全相同的跳躍是根本不存在的。計(jì)算機(jī)需要按照當(dāng)時(shí)的情況進(jìn)行計(jì)算,在不同的情況下完成完全不同的跳躍。連續(xù)跳躍必須要不斷重復(fù)這樣的計(jì)算。
每只手的手指關(guān)節(jié)自由度為13,通過(guò)油壓驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)細(xì)微的動(dòng)作,從而能比劃手語(yǔ)。其他部位的關(guān)節(jié)自由度為頭部3個(gè)、腰部2個(gè)、每只手臂各7個(gè)、每條腿各6個(gè)。共計(jì)57個(gè)(比舊款增加了23個(gè))。 |