騰訊公布機器人最新研究進展“輪滑小子”Ollie有觸覺
http://www.debgrams.com 2022-09-13 10:16 來源：深圳商報
日前，騰訊Robotics X機器人實驗室公布旗下輪腿式機器人Ollie最新研究進展，展示了首次曝光的“觸覺交互”以及獨家的“雙輪邁步”，進一步豐富機器人“感官”、提升其運動控制能力，展示了騰訊在機器人前沿技術上的領先布局與持續探索。
加入觸覺交互，挑戰頭頂平衡球搬運任務
Ollie是騰訊自研的輪腿式機器人，也是騰訊Robotics X機器人實驗室繼機器狗Jamoca和Max之后的又一創新探索，它整合了多項領先的移動控制技術，在運動規劃、平衡與穩定性、人機交互等領域進行了重點突破。憑借靈活的身姿，Ollie也被稱為“輪滑小子”。
騰訊Robotics X機器人實驗室將觸覺傳感器與輪腿式機器人Ollie進行了創新性結合。該傳感器由騰訊Robotics X 實驗室與清華大學聯合研發，采用具有超高靈敏度、超大量程、超快響應速度以及超強循環穩定性的新型壓阻材料，結合定制化的電極適配模塊和高速信號采集模塊，加入自研的軟硬件一體化解決方案，讓機器人可以感知身體表面極其細微的壓力變化。相關研究成果已被納米科技領域的國際頂級期刊ACS NANO接收。
加入新型觸覺傳感器后，Ollie可以用自己的“皮膚”來感受外界的接觸信息，包括對觸碰方式、觸碰力度、觸碰方位、觸碰軌跡形狀的感知和識別，并以不同方式作出回應。有了觸覺的支持，結合穩定的運動能力，Ollie 還可以挑戰高難度的頭部平衡、搬運球形物體的任務，充分利用球體與機器人表面的接觸信息，結合自身姿態傳感器和關節電機編碼器的數據，實現了上身物體操控能力和下身移動平衡能力的完美結合。
在用移動機器人完成搬運任務時，一般會選擇擁有穩定接觸面的搬運對象，如紙箱等方形物體；如果要用平面“頭部”搬運易滾動滑落的球形物體，對機器人就要困難得多。Ollie利用新型觸覺傳感器感知球的相對位置與運動狀態，并實時處理數據，控制自身在不同地形實現平衡穩定行駛的基礎上，還能保持球不掉落。其背后的領先性技術，為移動機器人提升復雜場景下的自身移動與物品操控能力打下了堅實的基礎。
啟動雙輪邁步，不同地面行走“如履平地”
最新的Ollie還展示了雙輪邁步動作，與去年展示的“原地踏步”動作相比，新增同時踏步和移動的能力，不同地面行走“如履平地”，而且持續時間更長、動作更流暢、整體表現更穩定。
雙輪邁步動作的完成有賴于動作生成技術。這需要將機器人的動作劃分為單輪支撐階段和雙輪支撐階段。雙輪支撐階段在邁步動作中是一個瞬時的切換狀態，雖然時間很短，但難度很高。在這一階段，機器人的兩個輪子與地面間存在相對滑動。這使得機器人的接觸力和動力學特性十分復雜。因此，研究團隊采用了數據驅動方式，將強化學習方法用于該動作中關節角序列的生成，并將生成的關節角序列用于機器人動作與姿態控制。
未來，Ollie將繼續作為騰訊Robotics X機器人實驗室前沿技術探索的實驗平臺，承擔從機器人本體設計、系統集成到廣泛感知以及控制規劃算法等眾多領域的研究任務，完成技術能力的積累。
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