Anonim
MIT removes the need for vision in stair-climbing robot

"Postoje mnoga neočekivana ponašanja s kojima bi se robot trebao moći nositi bez previše oslanjanja na viziju", rekla je dizajnerica robota MIT Sangbae Kim. "Ako se previše oslanjate na vid, vaš robot mora biti vrlo precizan u svom položaju i na kraju će biti spor. Stoga želimo da se robot više oslanja na taktilne informacije. Na taj se način može nositi s neočekivanim preprekama dok se brzo kreće. "

Dva algoritma stoje iza ove sposobnosti, kao i njezine sposobnosti da povrati ravnotežu kada se neočekivano proguta: 'otkrivanje kontakata' i 'kontrola prediktivnog modela'.

Otkrivanje kontakata pomaže robotu da odredi najbolje vrijeme da se određena noga prebaci s ljuljanja u zraku na zakoračenje na zemlju - ako krene na nebitnu površinu, treba li staviti više težine na sebe ili se povući i zamahnuti nogom u nadi pronalaženja čvrste površine. "Kad je riječ o prelasku iz zraka na zemlju, prebacivanje mora biti jako dobro izvedeno", rekao je Kim. "Ovaj algoritam se zapravo radi, " kada je sigurno vrijeme da počnem moj korak? "

n

Da biste to učinili, stalno se računa po tri vjerojatnosti za svaku nogu. Vjerojatnost: da noga dođe u dodir sa tlom, sila generirana jednom prilikom noga padne o tlo, i vjerojatnost da će noga biti usred zamaha. Ulazni podaci dolaze iz žiroskopa, akcelerometra i položaja zglobova.

Na primjer, rekao je MIT, ako robot neočekivano zakorači na drveni blok, njegovo se tijelo iznenada naginje, mijenjajući kut i visinu. Tri vjerojatnosti za nogu koriste se za procjenu da li bi se svaka noga trebala potruditi prema dolje ili za podizanje i ljuljanje prema naprijed kako bi se održala ravnoteža. "Bez tog algoritma, robot je bio vrlo nestabilan i lako je pao", rekla je Kim.

Algoritam upravljanja prediktivnim modelom predviđa koliku će snagu dana noga morati primijeniti nakon što se prethodni algoritam obvezao na korak.

Svakih 50 ms izračunava više mogućih položaja tijela i nogu robota pola sekunde u budućnost, ako određena sila primijeni bilo koju nogu, kada dođe u kontakt sa tlom. Njegov je učinak brzo stvaranje kontra sila za ponovno uspostavljanje ravnoteže i nastavak kretanja prema naprijed, bez prevrtanja previše u suprotnom smjeru.

"Reci da netko udara robota u stranu", rekla je Kim. „Kad je stopalo već na tlu, algoritam odlučuje:„ Kako da odredim snage na stopalu? Jer imam lijevu neželjenu brzinu, pa želim primijeniti silu u suprotnom smjeru da ubijem tu brzinu. Ako primijenim 100N u suprotnom smjeru, što će se dogoditi pola sekunde kasnije? "