济南诞生国内首款会爬楼的“小狗”机器人,“狗”的主人是?

小创创 2016-11-19 11:15 智能硬件 来源:思达派 查看原文

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山东优宝特研发的四足仿生机器人Billy

它叫Billy,刚半岁,身材与一条普通的宠物狗大小相似。别看外表呆萌可爱,动起手来,它可是生猛地毫不含糊。不但具有语音识别的交互功能,能跑能跳,摔倒了还可以自己爬起来,最重要的是,它那四条灵活的小腿儿,还能跟着主人一起爬楼梯…


或许你已经见过许多机器人和智能玩具,但是像Billy这样能用四条腿灵活走路的,在国内尚属首款。而它的诞生地,就在济南——山东优宝特智能机器人有限公司。




会爬楼打滚逗趣的机器狗


对很多科技迷来说,机器人早已不再是陌生事物。工厂工作的工业机器人、展览馆接待游客的服务机器人、甚至一些家务机器人……


然而这些从事着某些特殊工作的机器人,给我们的感觉始终不算惊艳,它们只是在重复着某一些工作,说白了,他们还是一个冰冷的机器。


这就不难解释为什么Billy一出场会博得众人青睐了。

黑白相兼的外观,灵动的活动关节,使得Billy动作充满动感与活力,呆萌之外现代感十足。看完Billy的操作,明显感受到Billy在仿生结构设计、步态规划、动机伺服等方面的优越性。


Billy是一款集益智娱乐、家庭陪护、教学培训于一体的四足仿生智能机器人。它的四条腿灵活运动,具备前进、后退、自转、横移,以及多种自定义花式动作。不仅如此,还能爬坡前进、四足跳跃、高速奔跑。


当观众把Billy推倒之后,Billy身上装有传感器触发反应元件,它一骨碌爬起来,引得大家一阵惊叹。它的这项技能在爬楼时也大派用场。面对楼梯,Billy的四条仿生腿还能灵活自主地上下楼梯,与真实的小狗无异。


然而Billy不仅仅是一条只会爬爬楼梯的小狗,它还拥有一个智能的大脑。它身体内有语音识别系统,可以实现人机交互。与人进行交谈时,能够以风趣幽默的回答逗趣;此外它还可以模仿自然界的声音,讲故事、讲笑话,为主人的重要日程进行定时提醒。


此外,Billy还可以用于教学科研方面,目前已经在多所高校的研究中得到应用。




研发团队曾制造“中国大狗”


实上,Billy只是机器狗中的一种。


俗称的“机器狗”是一种能够适应极端地形的仿生四足关节机器人,主要用途是保障步兵行进。2005年,美国波士顿动力公司的专家首先为美军创造出了此类机器人,因外形似狗,得名“大狗机器人”。

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美国波士顿动力公司研究的大狗机器人

在中国,“大狗”的出现要晚一些。目前国内研究这种四足仿生机器人的主要有上海交大、清华大学、北京理工大学、哈工大、山大等院校。


Billy所在的母公司山东优宝特正是由山东大学机器人研究中心孵化而成。


在Billy之前,山东大学机器人研究中心于2008年就在国内开始液压驱动四足仿生机器人研究,2010年研制国内第一台液压驱动四足仿生机器人实验室样机。


第一代四足仿生机器人主要是腿部运动机器人。这是一款依靠外部动力、拖着长长的管子连接着动力源才能缓慢行走的四足机器人。虽然并不能驼运重物,但毕竟迈出了技术性的一步。


随后研发团队对这款机器人进行改进升级,研发出第二代机器人。这一款机器人的动力改为发动机液压站,依附在机器身上,使得机器人摆脱了固定的动力可以随处行走。而且它还能在崎岖道路、冰面行走,可以攀爬约20°的坡。


第三代机器人则进一步优化。腿部关节更灵活,行走更平稳,爬坡能力更强。是一款“中国大狗”。


之所以对这种机器狗备受关注,主要还是因为其广阔的应用前景。这种机器狗能够像四足动物一样在崎岖的山路、泥泞地、冰雪地面行走,而且还有很好的负重能力。在军用驮运、山体滑坡救援中可以大展身手。




未来或将给“大狗”安装肌肉


对于机器狗而言,目前的制约主要还是动力。


就算在机器狗领域研究领先的美国波士顿动力公司研究的Alpha Dog,目前也只有大约 32 公里的航程。


山东大学机器人研究中心副主任宋锐看来,未来仿生四足机器人的驱动改进将会极大改善。


目前有一种新驱动技术,叫电化学驱动。将碳纳米管和石墨烯作为结构单元,设计制备出一种新型碳氮二维纳米片电极材料,可以实现低电压刺激下的快速大应变驱动性能。


而比较受宠的则是“人造肌肉”。“人造肌肉”无需马达,齿轮等复杂装置,体积小,重量轻,能够在外加电场下,通过材料内部结构的改变而伸缩、弯曲、束紧或膨胀,和生物肌肉十分相似。


此外还有研究发现,液态金属可在吞食少量物质后变成机器形态,进行长时间高速运动,无需外部电力就能自主运动。这意味着,智能马达、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器以及液态金属机器人将成为可能。


这种新的液态金属,可以实现自组织,受控发育或者可控发育。如果在这种新的组织方式中一旦能够加入智能元素,必将极大推动机器人特别是仿生机器人的发展。


这也预示着,“中国大狗”未来的前景,将广阔无比。

本文由小创创根据山大机器人研究中心原创报道

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