机器人在复杂的景观中漫游时, 斯坦福大学学生机器人 俱乐部位于斯坦福大学的极限运动团队开发了一种四足机器人,该机器人不仅能够执行杂技技巧并穿越充满挑战的地形,而且在设计时考虑了可重复性。任何想要自己版本的机器人(称为斯坦福·道格(Stanford Doggo))的人都可以查阅学生自由制定的全面计划,代码和物资清单 在线可用.
“我们已经看到了其他四足机器人在研究中使用,但您不能将它们带入自己的实验室并用于自己的项目,” 20岁的机械工程专业负责人兼极限移动的Nathan Kau说。 。 “我们希望斯坦福·道格(Stanford Doggo)成为这种开源机器人,您可以以相对较小的预算构建自己的产品。”
其他类似的机器人可能要花费数万美元或数十万美元,并且需要定制的零件,而“极限机动性”学生则估计了 斯坦福·道格(Stanford Doggo) 少于$ 3,000—包括制造和运输成本。几乎所有组件都可以在线购买。斯坦福大学的学生说,他们希望这些资源的可利用性能够激发斯坦福大学的狗狗制造者和研究人员社区,他们从自己的工作中获得创新和有意义的附带利益。
斯坦福·道格(Stanford Doggo)已经可以散步,小跑,跳舞,跳,跳,还可以进行偶尔的后空翻。学生们正在创作更大的作品—目前大约比格犬的大小—但他们需要短暂休息,以在 国际机器人与自动化会议 (ICRA)5月21日在蒙特利尔举行。
跳,跳和后空翻
为了使Stanford Doggo具有可复制性,学生从头开始构建它。这意味着要花费大量时间来研究容易获得的耗材,并在不依赖仿真的情况下测试每个零件的制造过程。
“自从我们最初提出制作一个 四足。在我们真正开始研究这种狗的迭代之前,我们肯定已经制造了几个原型。” 2019级学生纳塔莉·费兰特(Natalie Ferrante)说。 “我们第一次让他走路非常令人兴奋。”
斯坦福·道格(Stanford Doggo)的第一步是步步蹒跚,但现在即使遇到不同的地形,该机器人也可以保持一致的步态和所需的轨迹。它是借助电机来实现的,电机可感应机器人上的外力并确定每条腿应施加多少力和扭矩来响应。这些电机每秒可重新计算8000次,对于机器人的标志性舞蹈至关重要:一种有弹性的布吉舞鞋,掩盖了它没有弹簧的事实。
取而代之的是,电动机的作用就像是一个虚拟弹簧系统,每当机器人感觉到位置不正确时,它们就会平稳而平稳地回弹到合适的形式。
在团队添加到机器人指令表中的技能和技巧中,学生们对它的跳跃能力异常惊讶。在实验室中,非常(非常)清早地运行Stanford Doggo,团队意识到它毫不费力地弹起了2英尺高的空中。通过突破机器人软件的极限,斯坦福·道格(Stanford Doggo)能够跳3英尺,然后跳离地面3.5英尺。
“这是当我们意识到该机器人在某些方面要比研究中使用的其他四足机器人更高的性能时,尽管它确实很便宜,” Kau回忆道。
从那时起,学生们就教斯坦福·道格(Stanford Doggo)进行后空翻-但始终进行填充,以进行快速的反复试验。

斯坦福大学的学生开发了Doggo,这是一种成本相对较低的四足机器人,可以小跑,跳跃和翻转。 (图片来源:库尔特·希克曼)
斯坦福·道格(Stanford Doggo)接下来会做什么?
如果这些学生能顺其自然,斯坦福·道格(Stanford Doggo)的未来将掌握在群众手中。
“我们希望提供一个任何人都可以建造的基准系统,”航空航天学研究生兼极限机动性的导师Patrick Patrick说。 “例如,您想从事搜救工作;您可以为它配备传感器,并在我们的传感器上编写代码,使其爬上岩石堆或在洞穴中挖掘。或者也许是用胳膊捡东西或搬运包裹。”
这并不是说他们没有继续自己的工作。 Extreme Mobility正在与美国的机器人探索实验室合作 扎卡里·曼彻斯特斯坦福大学航空与航天学助理教授,在第二台斯坦福大学Doggo上测试新的控制系统。该团队还完成了一个机器人的建造工作,该机器人的体积是斯坦福·道格(Stanford Doggo)的两倍,可以承载约6公斤的设备。它的名字叫斯坦福·伍弗。
注意: 本文是从 斯坦福大学新闻社.
告诉我们你的想法!