在四足機器人中實現魯棒運動的新方法

機器人技術研究的主要挑戰之一是開發有效且有彈性的控制系統，使機器人能夠在各種環境中導航并處理意外事件。奧斯陸大學的研究人員最近開發了一種用于穩健四足機器人運動的改進的體現相位協調技術。他們的工作發表在arXiv上，部分由挪威研究理事會贊助。

“對我們來說，激勵因素是觀察到，我們在模擬中訓練的某些機器人行為在真實機器人上進行測試時無法正常運行，”參與研究的研究人員之一約根·諾德莫恩(JørgenNordmoen)告訴TechXplore。“這種觀察是一個已知的挑戰，通常被稱為“現實差距”，我們希望了解使用傳感器數據是否可以幫助克服這一挑戰。”

為了有效減少機器人技術研究中經常出現的“現實差距”，Nordmoen及其同事希望將中央模式發生器(CPG)與機器人身體和傳感器的反饋相結合。CPG是一種流行的方法，可以在機器人中產生有規律的起伏或運動模式，可用作運動的基礎。人造CPG受動物脊髓的啟發，已知其中含有在沒有感覺信息的情況下會產生節律信號的神經元。

Nordmoen說：“ CPG的培訓相對簡單，但是它們本身并沒有包含有關外界的任何信息。” “我們的主要目標是看我們是否可以成功地將復雜的CPG網絡與具體的相位協調相結合，以及傳感器數據的整合是否可以改善機器人在現實世界中的行為。”

具體的相位協調技術通過檢測機器人在其每只腳上施加的壓力大小來工作，并使用此測量來控制其腿部的同步。在他們的研究中，研究人員采用了一種稱為TEGOTAE的簡約方法，該方法使用傳感器反饋來實現機器人雙腿之間的緊急相位耦合。

通常，在有腿機器人中，每條腿都與其他腿明確地協調，這意味著一條腿始終知道其他腿的相對位置。相反，在Nordmoen和他的同事設計的具體化的相位協調方法中，每條腿都彼此分離，身體本身隱式地強制了兩腿之間的同步。研究人員添加的足部壓力傳感器實現了隱式同步，從而最終增強了機器人的協調性。