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腾讯公布机器人最新研究进展“轮滑小子”Ollie有触觉

http://www.gkong.com 2022-09-13 10:16 来源:深圳商报

  日前,腾讯Robotics X机器人实验室公布旗下轮腿式机器人Ollie最新研究进展,展示了首次曝光的“触觉交互”以及独家的“双轮迈步”,进一步丰富机器人“感官”、提升其运动控制能力,展示了腾讯在机器人前沿技术上的领先布局与持续探索。

  加入触觉交互,挑战头顶平衡球搬运任务

  Ollie是腾讯自研的轮腿式机器人,也是腾讯Robotics X机器人实验室继机器狗Jamoca和Max之后的又一创新探索,它整合了多项领先的移动控制技术,在运动规划、平衡与稳定性、人机交互等领域进行了重点突破。凭借灵活的身姿,Ollie也被称为“轮滑小子”。

  腾讯Robotics X机器人实验室将触觉传感器与轮腿式机器人Ollie进行了创新性结合。该传感器由腾讯Robotics X 实验室与清华大学联合研发,采用具有超高灵敏度、超大量程、超快响应速度以及超强循环稳定性的新型压阻材料,结合定制化的电极适配模块和高速信号采集模块,加入自研的软硬件一体化解决方案,让机器人可以感知身体表面极其细微的压力变化。相关研究成果已被纳米科技领域的国际顶级期刊ACS NANO接收。

  加入新型触觉传感器后,Ollie可以用自己的“皮肤”来感受外界的接触信息,包括对触碰方式、触碰力度、触碰方位、触碰轨迹形状的感知和识别,并以不同方式作出回应。有了触觉的支持,结合稳定的运动能力,Ollie 还可以挑战高难度的头部平衡、搬运球形物体的任务,充分利用球体与机器人表面的接触信息,结合自身姿态传感器和关节电机编码器的数据,实现了上身物体操控能力和下身移动平衡能力的完美结合。

  在用移动机器人完成搬运任务时,一般会选择拥有稳定接触面的搬运对象,如纸箱等方形物体;如果要用平面“头部”搬运易滚动滑落的球形物体,对机器人就要困难得多。Ollie利用新型触觉传感器感知球的相对位置与运动状态,并实时处理数据,控制自身在不同地形实现平衡稳定行驶的基础上,还能保持球不掉落。其背后的领先性技术,为移动机器人提升复杂场景下的自身移动与物品操控能力打下了坚实的基础。

  启动双轮迈步,不同地面行走“如履平地”

  最新的Ollie还展示了双轮迈步动作,与去年展示的“原地踏步”动作相比,新增同时踏步和移动的能力,不同地面行走“如履平地”,而且持续时间更长、动作更流畅、整体表现更稳定。

  双轮迈步动作的完成有赖于动作生成技术。这需要将机器人的动作划分为单轮支撑阶段和双轮支撑阶段。双轮支撑阶段在迈步动作中是一个瞬时的切换状态,虽然时间很短,但难度很高。在这一阶段,机器人的两个轮子与地面间存在相对滑动。这使得机器人的接触力和动力学特性十分复杂。因此,研究团队采用了数据驱动方式,将强化学习方法用于该动作中关节角序列的生成,并将生成的关节角序列用于机器人动作与姿态控制。

  未来,Ollie将继续作为腾讯Robotics X机器人实验室前沿技术探索的实验平台,承担从机器人本体设计、系统集成到广泛感知以及控制规划算法等众多领域的研究任务,完成技术能力的积累。

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