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仿生机器人 | 来自多足动物的灵感

正文字数:1937字

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视频时长:6分52秒

引言:随着社会的进步和科技的发展,机器人的应用领域逐渐扩大,而人们对机器人的功能需求也越来越高。其中可移动足式机器人就发挥着强大的功能,它们通常能够执行运输、侦查或服务型任务,而相比于人型双足机器人,多足机器人的灵感通常来自于自然界中的多足生物,其拥有研发成本低、平衡性高等诸多优点,今天我们就来通过几个有代表性的案例来了解更多关于多足仿生机器人的信息吧!

01

CyberDog

Design by:小米

四足机器人|计算机视觉|智能交互

当下,各个行业都依赖四足机器人来完成需要稳定步行步态和敏捷移动的任务,而中国科技公司小米在去年也推出了自己研发的四足机器人CyberDog。CyberDog配备了人工智能交互式摄像头和传感器,双目超广角鱼眼摄像头和英特尔®实感™ D450深度模块,并可以使用计算机视觉算法对其进行训练。


CyberDog的外部接口具有多种传感摄像头。CyberDog的视觉传感器系统使得其能够自行生成导航地图并实时分析周围环境,以保证它能够朝向目的地并避开沿途的物理障碍。受犬类宠物的启发,CyberDog内置的智能技术能够识别人类的动作和面部表情,这意味着CyberDog甚至可以像真正的狗一样跟随它的主人。小米为CyberDog配备了11个高精度传感器,使机器人能够收集、分析并与周围环境进行交互。

Cyberdog还配备了3个Type-C端口和1个HDMI端口,这使得用户能在其基础上连接探照灯、运动相机、激光雷达等附加硬件组件。除了集成的生物识别技术外,CyberDog还可以响应语音命令,例如分配任务或操作控制。用户还可以通过随携的遥控器或智能手机应用程序来控制CyberDog的移动和方向。

硬件方面,铰链式肢体使CyberDog可以像犬类动物一样移动。而CyberDog高达32N·m/220Rpm的最大扭矩输出和转速使其能够做俯卧撑等高难度动作。而柔软的橡胶底部则使CyberDog在崎岖的地形中能行动自如。

02

Bittle

Designer: Rongzhong Li

四足机器人|模块化设计|DIY程序设计

Bittle 仅重 290 克,从头到尾只有 7.9 英寸,如手掌般大小。尽管如此,你却不要被它的小巧尺寸所误导。事实上,Bittle内置的10个伺服电机为它的四肢和颈部提供了充足的动力,这让它像波士顿动力公司的机器狗一样功能强大。

Bittle 机器人拼搭套件以塑料材质为外壳主体,用户购买后需自行组装。每个Bittle都配有与Arduino Uno兼容的专用电路板、蓝牙、WiFi加密狗、7.4V可充电电池以及红外遥控器,这些硬件设施有助于用户更灵活地控制Bittle。Bittle采用模块化设计,用户还可以添加/减去组件来创造独属于自己的Bittle机器人。

除此之外,这个可编程的仿生伙伴还能理解多种编程语言和人类语言。通过编程,它可以实现轻松行走、慢跑、跳跃和爬上障碍物等一系列动作。安装红外传感器后,Bittle能够进行障碍物检测,而灵活的四肢则可以帮助Bittle在摔倒时迅速站起来。

基于Petoi的四足机器人宠物框架OpenCat的开源设计意味着Bittle的所有代码都位于GitHub存储库中,不断更新的储存库源源不断地提供着新的功能,用户可以使用这些提示和技巧来使Bittle执行命令。Bittle不仅是有趣的玩具,更是强大的学习平台,让用户有机会深入了解机器人的工作原理以及它们是如何理解线索和命令。


 

03

Bex

Designer: Kawasaki

四足机器人|重型运输|可骑行

波士顿动力公司的 Spot 机器人在过去几年非常流行,尤其是当四足机器人被用来执行与 COVID-19 相关的任务时,发挥了重要的作用。然而,短小的体型使得大多数机器狗只能执行一些轻量型的任务,但日本的川崎摩托公司则从另一种动物那里获取灵感,设计了一种大型仿生机器人——Bex。

“Bex”一词取自Ibex,这是一种大型野山羊,在某些文化语境中,山羊被视为是搬运货物的驮兽,而这也体现了这家摩托车制造商所追求的那种机动性。

与Spot这类四足机器人类似,Bex通过四条机械腿能够在不平坦的路面上行走自如,但不同的是,当地形平坦时,Bex可以跪下来,通过轮子滚动前往目的地。这种方式为机器人创造了更好的平衡性,对于骑在背上的人类来说也更舒适。这是Spot和Bex两种机器人之间的主要区别,后者不仅为运载货物而设计,实际上更是为人类而设计的。


 


04

Hexapod Pro

Designer: Chris Koch

六足机器人|果蔬采摘|垃圾清理

 尽管第一眼看上去Hexapod Pro像一个可怕的“触手怪”,但实际上它却是一个非常温和的六足小机器人,主要执行着水果蔬菜的采摘或是垃圾清理任务。

Hexapod Pro的造型灵感来源于水母的生物构造,配备了一个中央处理中心,带有多个鱼眼摄像头,可实现 360° 视觉,以及6 个灵活的手臂,每只手臂有 3 个手指,用于能够拾取物体。澳大利亚设计师Chris Koch设想,Hexapod Pro适用于执行需要跟踪和拾取物体等技能的任务,它非常适合在果园上采摘水果和蔬菜,或在海滩和森林上清理人类丢下的垃圾,Hexapod Pro 的手臂配备了一对柔软的机器人抓手,能够牢固地采摘农产品且不会损坏它们,或者有效地将各种物体从地板上拾起来而不会掉落。

素材来源:

https://www.yankodesign.com/2022/05/16/tiny-boston-dynamics-robot-dog-is-a-cute-affordable-android-pet-that-can-follow-commands/

https://www.yankodesign.com/2021/08/13/the-viral-xiaomi-robotic-dog-posed-to-be-an-affordable-challenge-to-boston-dynamics-spot-just-released-new-images-sketches/

https://www.yankodesign.com/2022/03/16/kawasaki-bex-robot-goat-is-an-odd-vision-for-travel-and-cargo-of-the-future/

https://www.yankodesign.com/2021/11/29/no-doctor-octopus-doesnt-have-a-minion-drone-the-hexapod-is-a-non-evil-robot-that-harvests-fruits/

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编辑EDITOR张炳欣
审核REVIEWER辛靓

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