Stehen Sie auf, knien Sie nicht! Ein Stock hilft dem Roboterhund, die Entwicklung vom „Hund“ zum „Menschen“ zu vollenden. Der Schlüssel liegt auch darin, sich an verschiedene Hundemarken anzupassen

Wenn Sie Geld haben und einen Roboter kaufen möchten, sollten Sie dann einen vierbeinigen Roboter kaufen? Oder ist es besser, einen zweibeinigen Roboter zu kaufen?

Der vierbeinige Roboter ist wie ein Haustier und kann sogar spazieren gehen

Der zweibeinige Roboter ist eher wie ein Partner und kann in Zukunft die Hausarbeit für Sie erledigen.

Jeder scheint seine eigenen Vorteile zu haben. Ist es schwer, sich zu entscheiden?

Als Erwachsener lautet die Antwort auf Digest natürlich:

Letzte Woche fanden auf der 2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2022) in Kyoto, Japan, Studenten des Worcester Polytechnic Institute statt (Forscher des Worcester Polytechnic Institute (WPI) und der ShanghaiTech University haben eine neue Lösung vorgeschlagen.

Lassen Sie den vierbeinigen Roboter sich zu einem zweibeinigen Roboter entwickeln. Wenn er auf vier Beinen sein möchte, wird er auf zwei Beinen sein.

Anwendbar auf verschiedene Modelle von Vierbeiner-Robotern

Tatsächlich ist diese Methode nicht neu. Wir haben bereits Roboter gesehen, die sich von Vierbeiner-Robotern in Zweibeiner-Roboter verwandeln können, aber sie sind alle sorgfältig darauf ausgelegt, dies zu tun , und sie haben ihren Preis in Bezug auf Gewicht, Komplexität und Kosten.

Das Einzigartige an dieser Forschung der ShanghaiTech University ist, dass sie auf jeden vierbeinigen Roboter angewendet werden kann – mit einigen sehr geringfügigen Hardwaremodifikationen kann Ihr vierbeiniger Roboter auch zu einem zweibeinigen Roboter werden.

Wir können uns diese Operation als eine „Evolution“ vom vierbeinigen zum zweibeinigen aufrechten Gehen vorstellen.

Der mechanische Teil dieser Entwicklung ist ein 3D-gedruckter Stützrahmen, der am Schienbein des Hinterbeins des vierbeinigen Roboters montiert ist.

Dieser Stützrahmen bietet zusätzliche Unterstützung für die Hinterbeine des vierbeinigen Roboters, sodass der Roboter auf zwei Beinen stehen und gehen kann. Ohne diesen Stützrahmen wird es für den Roboter schwierig sein, die Stabilität aufrechtzuerhalten.

Das Video zeigt dies bei der Arbeit an einem Mini-Gepardenroboter, der wie MIT aussieht, aber auch hier kann sich ein vierbeiniger Roboter unabhängig von der Marke weiterentwickeln, solange er ein paar grundlegende Anforderungen erfüllt.

Quadruped Robot Evolution – Biped Robot

Vierbeinerroboter haben normalerweise eine gute Stabilität und Tragfähigkeit, während zweibeinige Roboter eine höhere Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Aufgaben und Umgebungen aufweisen.

Wie in der Natur zu sehen ist, bewegen sich Vierbeiner schneller, und Roboter bewegen sich deutlich schneller, wenn sie vier Beine benutzen. Allerdings geht bei der Entwicklung des Menschen vom Vierbeiner zum aufrechten Zweibeiner die Geschwindigkeit verloren stärker (zum Beispiel lernte Australopithecus, Nahrung mit den Händen in den Mund zu nehmen).

Wenn die beiden Vorderpfoten eines vierbeinigen Roboters zu „Roboterhänden“ werden, kann er nicht nur stehen, sondern auch mehr mit Objekten und der Umgebung interagieren.

Die Forscher stellten fest, dass es für einen Vierbeinerroboter mit fester Struktur sehr einfach ist, sich daran zu gewöhnen, nur auf seinen Hinterbeinen zu stehen, und zwar mit sehr geringen Leistungseinbußen. Auch wenn sie ästhetisch nicht so ansprechend sind wie zweibeinige Roboter von der Stange, ist es mithilfe des 3D-Drucks möglich, eine kleine Stützstange aus Kohlefaser zu verwenden, die vom Bein ausgeht, um den menschlichen Fuß nachzuahmen, was dem weiterentwickelten vierbeinigen Roboter die gleiche passive Stabilität verleiht.

Andererseits fügt das aktive Teleskopsystem dem Bein einen winzigen Motor hinzu, um das Trägheitsmoment des Beins während der Bewegung zu erhöhen und so die sportliche Leistung aufrechtzuerhalten.

Die Forscher trainierten den Roboter in einer simulierten Umgebung und nach der Übertragung in die reale Welt war sein Gang stabil, obwohl er sich immer noch sehr langsam bewegte.

Die Beine von handelsüblichen Zweibeinrobotern verfügen in der Regel über mehr Freiheitsgrade, um mehr Gangarten und adaptive Bewegungen auszuführen. Derzeit achten Forscher auch auf die multimodalen Aspekte modifizierter Zweibeinroboter die Vorteile von zwei Dingen gleichzeitig: Stabilität und Geschwindigkeit auf vier Beinen und Manövrierfähigkeit und Höhe auf zwei Beinen.

Als nächstes werden die Forscher die Manövrierfähigkeit des Roboters weiterentwickeln und insbesondere die Frage beantworten: „Kann er jetzt, wo er steht, etwas tun, was andere Roboter nicht können?“

Forscher haben bereits einige vorläufige Ergebnisse erhalten. Nach der mechanischen Modifikation der Vorderbeine kann der weiterentwickelte zweibeinige Roboter seine „Vorderpfoten“ nutzen, um komplexe Operationen auszuführen, was bei aktuellen mobilen Robotern selten vorkommt.

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