美國步行機器人持續行走65公裡打破世界記錄

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導讀 美國康奈爾大學的“游俠”機器人打破了連續行走時間最長的世界記錄,中途它不用充電,甚至沒有工程師接觸。 “游俠”實現完成馬拉松全程的目標後,工程師有點希望它一頭栽倒在地,因為這樣他們就能叫停試驗,稍微休息一下。 為了熱身,“游俠”在美國癌症協會舉行 “傳遞生命(Relay for Life)”公益活動的前一天走了30圈。 5月16日消息,美國康奈爾大學的工程師 ...

美國康奈爾大學的“游俠”機器人打破了連續行走時間最長的世界記錄,中途它不用充電,甚至沒有工程師接觸。

“游俠”實現完成馬拉松全程的目標後,工程師有點希望它一頭栽倒在地,因為這樣他們就能叫停試驗,稍微休息一下。

為了熱身,“游俠”在美國癌症協會舉行 “傳遞生命(Relay for Life)”公益活動的前一天走了30圈。

5月16日消息,美國康奈爾大學的工程師研制的 “游俠(Ranger)”步行機器人在充電一次的情況下,在康奈爾大學的體育館裡以每小時1.3英裡(2.09公裡)的速度通宵不停的行走,一共走了307.75圈,每圈0.13英裡(209.21米),總行程40.5英裡(65.18公裡),用時30小時49分2秒,中間沒有停頓,甚至人類接觸,創造了世界新紀錄。

為了熱身,“游俠”在美國癌症協會舉行 “傳遞生命(Relay for Life)”公益活動的前一天走了30圈。由康奈爾大學機器人技術及運動能力實驗室制造和為其編程的這個機器人,曾制定走完26.2英裡(42.16公裡)馬拉松比賽全程的目標。但是它僅用了20小時多一點就實現了這一目標,之後它仍繼續馬不停蹄地走啊走。機械和航空航天工程學教授安迪•魯伊納是制造“游俠”的工作組負責人,他表示,由國家科學基金會資助的該項目的目的,是通過徹底改造它,了解機器人的行走模式。

然而要模仿人類的基本動作——行走,需要具備大量工程學常識。“游俠”擁有6個小型機載電腦,執行大約1萬串電腦編碼,每五百分之一秒重復運行一次。這個機器人的總重量是22磅(9.98公斤),其中6磅(2.72公斤)是為電子儀器和發動機提供能量的鋰離子電池的重量。它的一個發動機負責外踝伸展,另一個負責內踝伸展,第三個負責腿部擺動。第四個較小的發動機負責腿部向內側彎曲。這些發動機總耗電量大約是11.3瓦,電子產品耗電4.7瓦。特殊運輸成本(COT)為每牛頓米0.28焦耳。

魯伊納表示,大部分機器人耗能更多,經常它們的特殊運輸成本高達1.5或者更多。但是“游俠”的效率還是無法與人相比,我們的特殊運輸成本僅為大約0.2。“游俠”去年夏季的這一數值是0.49。負責這個機器人的控制系統的研究生普拉納夫•霍恩蘇雷說:“自那以後我們一直在通過各種方法提高它的控制系統。不過我認為我們還能做得更好一些。”魯伊納解釋說,雖然大部分有腿機器人都靠小心控制它們體內的各個關節的角度,來保持身體平衡,但是“游俠”通過自如擺動腿部,最大限度地降低了能耗。

大部分兩足機器人都用扁平足站立。“游俠”根本不能直立,它像人類一樣通過降低重心邁步。見過嬰兒學著邁出第一步的人知道,步行的關鍵是步子在適當的時候落在合適的地方。魯伊納說:“我們面臨的一大挑戰是在降低能耗的同時,讓它保持身體平衡。這次我們取得的巨大成就是它連續走了186076步只用了5美分的電,而且中途沒有摔倒。”不過該科研組還從打破馬拉松記錄的嘗試中,獲得有關人類能量守恆問題的重要教訓。魯伊納說:“如果嘗試其他記錄,我們將采取自動控制。繞圈行走大約24小時後,我們有點希望它一頭栽倒在地。”(秋凌)


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