尽管我们喜欢不断谈论仿生机器人（并且一直都在谈论它们），但是自然界还没有完全弄清楚某些事情。车轮似乎是其中之一，有些动物会滚动，这启发了机器人的发展，但在自然界中，微观水平上并没有真正的车轮运动。当人们发现轮子有多大用处时，我们（作者，以下简称我）也将尝试将轮子绑在脚上，以使我们的运动在某些条件下更有效。但是这种方法似乎不会持续很长时间，因为机器人在使用轮子方面的能力比我们预期的更快。穿着溜冰鞋的人和驱动轮上的机器人之间的主要区别在于，如果设计正确，机器人可以以微妙的细微差别来控制轮子，而这些细微差别我们将永远无法突破。我们已经在Boston Dynamics上看到了这一点。句柄，尽管到目前为止，句柄似乎还没有充分利用它也有腿的事实。为了理解为什么轮子和腿一起可以改变机器人的移动性，我们可以看一下ANYmal，它无缝地结合了四个腿和四个轮子以帮助完成所有动作。真正酷的是ANYmal是最佳的混合步态，这是迈向混合动力的一步一步。仅基于车轮下方地形的感觉，而无需任何照相机或激光雷达输入，它是“盲的”。您可以根据车轮在每条腿上移动的效果，看到它如何在滚动和踩踏之间无缝过渡，甚至是中间步幅。总体而言，这使得ANYmal的移动速度更快，而不会降低其应对具有挑战性的地形的能力，并降低了运输成本，因为滚动比步行更有效。有关更多详细信息，我们采访了ETHZurich的Marko Bjelonic。 QIEEESpectrum：是否有某些地形使这些步态转变特别具有挑战性？ MarkoBjelonic：非周期性步态序列（aperiodicgait）由运动腿工具自动形成，无需预先定义的步态时间。根据机器人的当前情况，每条腿在正确的时间离开地面时都可以自行推理。我们的方法在崎terrain的地形中效果很好，但是对于较大的障碍物（例如楼梯）仍然具有挑战性。问：您认为集成传感器以识别地形对ANYmal的能力有多大影响？我们开发的版本仅基于本体感受信号，也就是说，对于基于感知环境的步态转换，没有地形感知。我们感到惊讶的是，该框架在平坦和不平坦的地形上运行良好。但是，我们目前正在开发一种扩展程序，该扩展程序考虑了机器人规划步骤序列的前部地形。这种全地形反馈扩展还可以处理较大的障碍物，例如楼梯。 “我的经验表明，任何现有版本的车轮都可以通过驱动的车轮模拟极大地提高机动性。并且我相信，这种机器人将首先表现出自然的性能。没有动物或人可以探索这种概念。”-MarkoBjelonic，ETHZurichQ混合动力车有多大的自由度？您认为这种混合动力有多少？例如，如果车轮可以转向，那会好吗？这是一个很好的挑战。从应用的角度来看，控制方向盘可能是有益的。我们分析了腿的结构和每条腿的驱动量，发现无需额外的自由度即可实现此目的。我们可以旋转第一个执行器，即髋关节内收/外展，而不会增加复杂性，我们提高了机器人的可操纵性，并增加了方向盘的可能性。问：混合动力的缺点是什么？为什么每个有腿的机器人都不应该有轮子？每个有腿的机器人都应该有轮子！我认为将来会越来越普遍。当前只有一些混合概念，例如ANYmal轮式行走，CENTAURO机器人和Boston Dynamics Handle。额外的自由度和自然界中缺乏对应物的存在使得设计带轮腿式机器人的移动性更具挑战性。这是我们看不到这种“生物”的原因之一。更多的。但是我相信，随着该领域当前的进展，将会出现更多的概念。问：您的下一个计划是什么？我们正在研究一个框架，使机器人能够在地面上执行更复杂的运动并挑战障碍物。这里的挑战是如何找到针对这些高维问题的最佳操作，以及如何在真实的机器人上稳健地执行这些运动。 “轮足机器人的整体MPC和在线步态序列生成”，由ETHZürich的MarkoBjelonic，RubenGrandia，Oliver Harley，ClaGalliard，Samuel Zimmermann和Marco Hutter于十四日上市。原始标题：对于有腿机器人，轮子胜于脚。文章来源：[微信公众号：IEEE电子研究所