神龍出世!這是由無人機組成的一條龍,你敢信嗎?最近,日本東京大學JSK實驗室制作出來一個龍機器人“Dragon”,最新一篇論文已經發表在《國際機器人研究雜志》上。用“無人機”做成的龍,仔細看其實很像個飛行的機械臂,還很靈活的樣子。
它能用來做什麼?
話不多說,直接上效果!
這條龍能做什麼?
先給大傢表演個開閥門的動作。
再來抓個東西。
(可以看到,抓完東西後這條龍還能穩定地懸浮在空中)
你以為停在空中就是它最大的能耐嗎?這樣想你就大錯特錯。
這條龍不僅能夠攜帶物體,還能帶著它上下前後移動。
接下來,讓“Dragon”來表演個“雜技”。
(想不到吧,它還能旋轉,而且還是帶著重物)
可以執行這麼多功能,這條龍它是怎麼做到的?
細究起來,這並不是“Dragon”的“首秀”。(但擁有這麼多功能的“Dragon”是真的一次出現)
早在在2018年,東京大學JSK實驗室就已經制作出“Dragon”,但當時還隻是一個雛形。
因此,要知道“Dragon”怎麼做到這些的,得從它的雛形入手。
它在變老,也在變強
先說“Dragon”的外觀,整體來看,它像是有四個“關節”的龍形機器臂。
在每個關節上,都會有一對管道風扇推進器,它可以控制整個機器臂在任何方向上轉動或者移動。
而各個關節之間由鉸鏈連接,這也是整個機器臂能夠自由活動、變換形狀的基礎。
有這些構造,似乎還差點什麼重要的東西?
沒錯,“大腦”!,可以在“Dragon”雛形機器上看到它搭載Intel Euclid,Intel Euclid相當於一個微型電腦,“Dragon”與其結合,也就有運動追蹤感知、環境識別等功能。
大腦是有,要傳輸想法還得靠神經元,因此每個“關節”上都配備分佈式控制板,以執行大腦的命令。
在一開始,研究團隊設計“Dragon”時,初衷隻是讓它“自由變形”,比如說在比較狹窄的空間,它能夠變換形狀以更好地適應環境。並沒有考慮到抓取物體或者其他功能。
但在之後發現其抓取物體的潛力,並且“Dragon”雛形在穩定性方面做得也不是很好,這才有後續進一步的研究。
因此,JSK實驗室推出的新一代“Dragon”在原有的基礎上做一些調整,增加一些輔助功能並讓整個機器手臂的穩定性大大提升。
比如在執行懸停指令時,新一代的“Dragon”能夠不借助外力穩定地懸浮在空中,而之前的模型在人的輔助之下也很難穩定地懸停。
在新一代的“Dragon”模型上,研究人員首先在原有的基礎之上提出一種綜合飛行控制方法,綜合考量矢量驅動器的動力學特性,使整個機器臂在執行操作時更加穩定。
其次,與“Dragon”雛形的外觀相比,新一代的飛行機器臂在末端,還裝有一個類似“手”的東西,有它就可以執行一些轉動閥門之類的功能。
目前新一代“Dragon”還不是很成熟,整個機器的重量達7.6公斤,雖然可以承重3.4公斤,但它的最長飛行時間卻隻有3分鐘。
因此團隊成員稱,目前正在考慮賦予“Dragon”地面行走的能力,或許這可以幫機器臂省下一些電。
團隊介紹
“Dragon”日本東京大學JSK實驗室的研究成果。
JSK實驗室被外界稱作是日本最強機器人實驗室,研究內容幾乎涵蓋所有智能機器人的研究,包括機器人視覺,驅動等,並且每年都會發很多頂會頂刊。
值得一提的是,前兩年被Google收購的schaft公司就是源自這個實驗室。
在“Dragon”項目中還有一位華人小哥:趙漠居,他在“Dragon”項目中是主要負責人,也是最近一篇論文的一作。
△圖源JSK Lab
他研究的方向集中在連桿空中機器人上,目前是JSK機器人實驗室合作研究員,也是東京大學工程研究生院機械工程系項目講師。
參考鏈接:
[1]
https://spectrum.ieee.org/dragon-robot-flying-manipulator
[2]https://spectrum.ieee.org/flying-dragon-robot-transforms-itself-to-squeeze-through-gaps
[3]https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/02783649221112446