MIT 開發「不用看路」的機器狗,靈活程度完全不輸波士頓動力 SpotMini

這隻「不長眼」的機械狗,移動起來比誰都俐落。(圖/翻攝自 MIT,下同)
這隻「不長眼」的機械狗,移動起來比誰都俐落。(圖/翻攝自 MIT,下同)

【我們為什麼挑選這篇文章】機器人移動全新里程碑,MIT 開發了一款外型與動作 酷似波士頓動力機器狗 的四足機器人,也能靈活地在障礙物之間穿梭,除了一點:這隻狗「看不到」。

沒有配備視覺系統、雷達感應等環境感應器,這隻機器狗完全依賴 MIT 所開發的兩種獨特演算法,讓機器狗即使看不到也能靈活移動不跌倒,解決了機器移動時的視覺死角問題,在未來將能夠輔助視覺系統,讓機器狗能夠在救災、探勘等場合更加自由的活動。(責任編輯:林厚勳)

絕大多數機器人必須倚靠影像才能行動,但需要機器人出馬的場合,卻時常黑暗、混亂,甚至處處危機,仰賴視力的機器人恐怕寸步難行;為此,MIT 研發出「不長眼」的四足機器人 Cheetah 3,單單利用觸覺即可爬樓梯、在崎嶇破碎的地形上來去自如,靈活程度堪比波士頓動力機械狗 SpotMini。

不依賴視覺,「盲狗」靠觸覺就可靈活行動

▲MIT 的四足機器人 Cheetah 3,靠著觸覺便能在各種地形來去自如。(影片/取自 YouTube,若遭移除請見諒)

根據《MIT News》報導,Cheetah 3 重 90 磅(約 40 公斤),外型接近 波士頓動力狗 SpotMini,差別在於它並無搭載鏡頭或其他環境感測器,僅僅憑借觸覺就能在複雜環境中自由移動。

MIT 機械工程副教授 Sangbae Kim 解釋,如果機器人過份仰賴視覺,將很難臨機應變處理狀況,同時將拖慢行動速度,但若是以觸覺為依據,機器人可以在非常短的時間內,應對意料外的阻礙。

此外,機器人設想的應用場合,大多是人類難以深入的險峻地帶,比如狹窄如迷宮般的地洞深處、充滿致命輻射物質的毀損核電廠等等,在這些條件惡劣的地區,只能透過視覺認識環境的機器人,行動將處處受限。

兩種全新演算法,讓機器狗不用看就能站穩步伐

Cheetah 3 輕鬆躍上 76 公分的桌子。
Cheetah 3 輕鬆躍上 76 公分的桌子。

也因此,MIT 以兩種新開發的演算法,賦予沒有雙眼的 Cheetah 3,仍有辦法在複雜環境下順暢移動的能力;概略來講,第一種接觸檢測演算法(contact detection algorithm)讓機器人知道何時出力、踩到會滑動的樹枝、石塊時,身體該怎麼反應才不至於跌倒。

而第二種預測模型控制演算法(model-predictive control algorithm)則讓機器人了解每一步該出多少力、如果這一步用這麼多力,那半秒後會發生什麼事?計算出適當的力道,才能維持平衡順利移動。

可彌補視覺系統死角問題

透過這兩項技術結合,Cheetah 3 擁有十分卓越的越野能力,實驗中它能夠輕易攀登滿佈障礙物的樓梯、躍上 76 公分的桌子,即便中途被研究人員突如其來拽下樓梯、拿木棒推,依舊維持著良好平衡。

研究人員認為,觸覺技術將能彌補影像資訊為主體造成的疏漏,例如當踩到鏡頭畫面中未拍攝到的物體時,以往的機器人很可能會當場摔跤,但若有這項觸覺技術支援,機器人便能即時做出反應。

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(本文經合作夥伴 智慧機器人網 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈 影/爬樓梯免看路!MIT 開發「不長眼」機器狗 靈活堪比波士頓動力 SpotMini 〉。)

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