智東西（公眾號：zhidxcom）
編譯 | 周炎
編輯 | 云鵬
智東西(xi)3月15日(ri)消息，據Tech Xplore報道，加州大學(xue)洛杉磯分(fen)校（UCLA）塞繆爾利工(gong)程(cheng)(cheng)學(xue)院（Samueli）機械(xie)工(gong)程(cheng)(cheng)師(shi)開發出一個全尺寸類人機器(qi)人。這款名為ARTEMIS的機器(qi)人將于今(jin)年(nian)7月前(qian)往法國波爾多（Bordeaux），參加2023年(nian)機器(qi)人世(shi)界杯足球賽（the soccer competition of the 2023 RoboCup）。
這個(ge)機(ji)器人本(ben)質(zhi)上(shang)是一種通用類人機(ji)器人。這個(ge)機(ji)器人高4英(ying)尺8英(ying)寸(cun)（約(yue)為141.24厘米），重85磅(bang)（約(yue)為38.5千克），它能(neng)在粗糙不平的(de)地面上(shang)行走，同時(shi)也能(neng)跑步和跳(tiao)躍(yue)。ARTEMIS即(ji)使在受(shou)(shou)到推動(dong)或受(shou)(shou)到其他干擾的(de)情況下(xia)也能(neng)保持穩定。
▲實驗室環(huan)境中機器(qi)人(ren)運動情(qing)況
據加(jia)州大學洛杉磯分校的(de)(de)研究人(ren)(ren)員稱(cheng)，在實(shi)驗(yan)室的(de)(de)測試(shi)中(zhong)，ARTEMIS可以每秒行走(zou)2.1米，這使它成為世界上行走(zou)最快(kuai)的(de)(de)類人(ren)(ren)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)。它也被認為是第一個(ge)由學術(shu)界設(she)計出的(de)(de)能(neng)夠跑(pao)步的(de)(de)類人(ren)(ren)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)（此(ci)處(chu)2.1m/s為實(shi)驗(yan)室數據，與(yu)研究機(ji)(ji)構上傳在視頻(pin)平臺(tai)中(zhong)的(de)(de)速度有所差距(ju)。）
該(gai)機(ji)器人(ren)的(de)主要創新之處在于，它的(de)執行器（actuators）是專門設計的(de)，這個執行器發揮著像(xiang)人(ren)類肌肉一(yi)樣的(de)作(zuo)用，它們有(you)彈性，同時可以控制發出力量的(de)大小，而此前大多數(shu)機(ji)器人(ren)四肢較(jiao)為僵硬，很難靈活處理指令。
加州大(da)學(xue)洛(luo)杉磯分校機械與航空(kong)航天工(gong)程教(jiao)授、機器(qi)人與機制實驗室主任丹尼斯·洪(hong)（Dennis Hong）稱(cheng)，這個(ge)發揮人類(lei)肌肉作用的(de)執行器(qi)是這個(ge)類(lei)人機器(qi)人在不(bu)平坦地面行走時(shi)(shi)保持良好平衡的(de)關(guan)鍵(jian)，也使得該機器(qi)人可以在運動時(shi)(shi)雙腳離地。
這個機器人的(de)(de)另外一(yi)處進步是(shi)，ARTEMIS的(de)(de)執(zhi)行器是(shi)由(you)電(dian)力(li)驅動(dong)的(de)(de)，而不是(shi)通過液(ye)壓（hydraulics）控(kong)制(zhi)的(de)(de)。簡單來講，液(ye)壓控(kong)制(zhi)是(shi)指利用流體壓力(li)差來驅動(dong)運動(dong)，因此噪(zao)音較大、還引發產生(sheng)液(ye)體泄漏的(de)(de)危險。而電(dian)力(li)驅動(dong)不僅避(bi)免(mian)了(le)液(ye)壓控(kong)制(zhi)這種方法的(de)(de)缺(que)點，更(geng)(geng)重(zhong)要的(de)(de)是(shi)，電(dian)力(li)驅動(dong)的(de)(de)效率也更(geng)(geng)高。
ARTEMIS對(dui)所感(gan)知事(shi)物的(de)(de)反(fan)應和(he)適應能力來自于(yu)它的(de)(de)傳感(gan)器(qi)和(he)執(zhi)行器(qi)系統。它的(de)(de)每只腳(jiao)上都有定(ding)(ding)制設計的(de)(de)力學(xue)傳感(gan)器(qi)（force sensors），幫助(zhu)機(ji)器(qi)在運動時保持平衡。ARTEMIS的(de)(de)頭(tou)上還有一個定(ding)(ding)位裝置（orinentation unit))和(he)兩個攝像頭(tou)，幫助(zhu)其感(gan)知周圍環境。
▲機器人感知周圍環(huan)境(jing)
為了讓ARTEMIS在(zai)機(ji)器人世界杯足球賽(sai)中脫穎而(er)出，研究人員一直在(zai)加州大學洛杉(shan)磯(ji)分校(xiao)的(de)校(xiao)園中帶著機(ji)器人定期散(san)步，并對機(ji)器人進行測試。在(zai)接下來的(de)幾周之內(nei)，他們(men)將在(zai)加州大學洛杉(shan)磯(ji)分校(xiao)的(de)校(xiao)內(nei)場地全面測試機(ji)器人的(de)跑(pao)步和足球技能(neng)。研究人員還將評估機(ji)器人在(zai)不(bu)平(ping)整地面和樓(lou)梯(ti)中的(de)運動能(neng)力以及攜帶物(wu)體的(de)能(neng)力。機(ji)器人與(yu)機(ji)制實驗室(shi)的(de)Twitter賬戶(hu)定期分享關于機(ji)器人測試結果的(de)信息，并發布(bu)其校(xiao)園散(san)步的(de)路(lu)線。
丹尼斯·洪(hong)說：“我(wo)們很(hen)高興能在加州(zhou)大學(xue)洛杉磯分校(xiao)進行實地測(ce)試，我(wo)們認為這是一個向更(geng)廣泛受(shou)眾(zhong)推(tui)廣科(ke)學(xue)、技術、工程(cheng)和數學(xue)的機(ji)會。”
近期，加州大學洛杉磯分(fen)校機械工程學博士朱桃元民（Taoyuanmin Zhu）和(he)安(an)敏（Min Sung Ahn）分(fen)別(bie)開(kai)發了ARTEMIS的(de)硬件和(he)軟(ruan)件系統。機器(qi)人(ren)與機制實驗室制造類人(ren)機器(qi)人(ren)已(yi)有20多年的(de)歷史，早前的(de)機器(qi)人(ren)已(yi)經5次(ci)贏得機器(qi)人(ren)世界杯(bei)足球賽。
結語：類人機器人新進展，動力系統成關鍵突破口
ARTEMIS的貢(gong)獻不僅(jin)在(zai)于機(ji)器(qi)人(ren)的執行器(qi)開始(shi)發(fa)揮像人(ren)類肌肉一(yi)樣的功能，還在(zai)于它(ta)的感知能力得到(dao)提升(sheng)。在(zai)長久以來采用“本體—技能—智能”這套(tao)自下(xia)而上的研發(fa)路線的思(si)路下(xia)，雙腿運(yun)動能力是要攻(gong)克(ke)的第一(yi)道關卡，ARTEMIS突破(po)了以往機(ji)器(qi)人(ren)僵硬、不靈敏的弱點，擁(yong)有(you)了像人(ren)一(yi)樣的運(yun)動能力，為(wei)類人(ren)機(ji)器(qi)人(ren)發(fa)展指明(ming)道路，即不斷提升(sheng)動力系(xi)統成(cheng)為(wei)其關鍵突破(po)口(kou)。
除此之外，ARTEMIS對(dui)感知能力的(de)關(guan)注，將(jiang)有助于類(lei)人(ren)(ren)機器人(ren)(ren)“更聰明”，讓類(lei)人(ren)(ren)機器人(ren)(ren)靈(ling)活應(ying)對(dui)各種復雜的(de)跨場(chang)景工(gong)作模式(shi)，真(zhen)正地幫助人(ren)(ren)類(lei)進行相關(guan)工(gong)作。
來源：Tech Xplore
