震驚！杜克大學(xué)的機(jī)器人會自己扶墻

近日，美國杜克大學(xué)公布了一段的視頻，視頻中一款機(jī)器人被推倒時，會立刻扶墻以免摔倒。

研究人員開發(fā)了一種新算法，讓機(jī)器人在失去平衡的一瞬間采取糾正措施─────扶一下墻。研究人員稱，這是首個摔倒時會自己扶墻的機(jī)器人，目前，該機(jī)器人還不能自主導(dǎo)航，還需外界輸入的環(huán)境信息，不過未來將給機(jī)器人配備環(huán)境傳感器以借助動態(tài)地圖避免摔倒。

研究人員對機(jī)器人進(jìn)行編程，使它能夠迅速識別周圍可以觸碰的表面，并快速計算出最佳的組合角度，然后保持平衡。下圖是它的系統(tǒng)硬件框圖及控制流程。

機(jī)器人被分成3個部分：腿、軀干和手臂，每個部分都被建模為剛性連接。

研究人員為了簡化過程，縮短計算時間，對軟件進(jìn)行編程，只關(guān)注機(jī)器人的髖關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)。

穩(wěn)定算法包括三個角度：肩膀到手、臀部到肩膀、腳到臀部。在矢狀面和額狀面采用倒立擺模型進(jìn)行跌落檢測。紅色箭頭表示質(zhì)量中心的速度。

在解決方案中，當(dāng)機(jī)器人的手接觸到表面時，能將沖擊力降到最低，同時將手或腳滑動的可能性降到最低。該算法進(jìn)行最佳的猜測，然后研究人員再利用其他方法逐步優(yōu)化。