伊朗制造出迄今为止国内最先进的类人机器人

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2020年3月4日 15时40分

原作者:Erico Guizzo

文章来源:IEEE Spectrum

编译/字幕组:沈永强

 

Surena IV 是一款由德黑兰大学开发制造的成年人大小的类人机器人

 

伊朗制造出迄今为止国内最先进的类人机器人插图

图源:德黑兰大学先进系统和技术研究中心(CAST)

 

十多年前,德黑兰大学的研究人员开发了一款初代类人机器人,名叫Surena,不久后又推出可以行走的第二代机器人Surena II,随后在2015年推出了性能更强的Surena III。

 

现在,伊朗的机器人专家们向世人揭晓了Surena IV。这款最新的机器人基于前几代有了重大的改进。下面的一段视频展示了它能够模仿人类的姿势抓起水瓶并将它的名字写在白板上。

 

Surena还和它的人类朋友们一起合影留念。

 

 

 

谁开发了Surena

 

在德黑兰大学的先进系统和技术中心(CAST)中有一支由50多名研究人员组成的团队开发制造了Surena IV。过去四年,这个团队在机械工程学教授Aghil Yousefi-Koma的带领下一直在开发新型机器人。

 

Yousefi-Koma教授表示:“Surena IV项目的主要目标就是提升机器人与环境的交互能力。”他解释道,Surena现在可以更加精准地追踪物体,重新设计的手让其更加灵活。这些性能上的加强使得它可以操控各种物体,包括易碎品或者操控电动工具。

 

Surena IV也变得更加灵活。它的脚底部安装了定制的力传感器,通过传感器来调整每只脚的角度和位置来帮助它跨过不平坦的地面。步行速度从上一代的每小时0.3km提升到了每小时0.7km。

 

尽管Surena IV并非是像Atlas(波士顿动力公司开发的类人机器人,以敏捷性著名)那样的高动态机器人,但它也安装了全身运动控制器,通过不断调整自己的姿势以避免摔倒。在整体设计上,Surena可能更类似于优必选科技(UBTECH)的Walker机器人,本田(Honda)的阿西莫(Asimo)机器人,Pal Robotic的Talos机器人,韩国科技先进研究院(KAIST)的Hubo机器人和日本产业技术综合研究所(AIST)的HRP-2机器人,尽管这些机器人都已经公开展示了它们有更加丰富的功能。

 

伊朗制造出迄今为止国内最先进的类人机器人插图(1)

图源:德黑兰大学先进系统和技术研究中心(CAST)

Surena IV配备了新的手,可以抓住各种各样的物体

 

为了使他的机器人更加广为人知,Yousefi-Koma教授带着它们去参加各种国际会议和贸易展览,同时他的团队以类人机器人的双足运动和其他方向为主题发表了不少论文。他表示他的团队希望Surena在国际上更具竞争力,并且找到真正可以应用的地方和用户。

 

在去年初次展示Surena IV的视频中有一个片段,一个类人机器人举起了一个盒子,在里面装着的是Surena Mini,这是由CAST团队在2017年开发的新型机器人,只有人类膝盖那么高。

 

另一个视频花絮展示了Surena的开发过程,例如研究人员们如何测试新硬件,编写代码并协助Surena迈出第一步。

 

 

 

Surena的进化

 

自从2008年首次发布以来,最新一代的Surena机器人已经走过了一段很长的升级改进之路。第一代Surena只有8个自由度,还是通过在脚上安装轮子来移动。到了第二代拥有了22个自由度并且这也是第一个能够行走的版本。第三代拥有31个自由度,同时还有攀爬和踢球的能力。

 

最新一代的Surena IV有更多的运动轴,还额外增加了12个自由度,达到了总共43个自由度。CAST团队重新设计了其中几个组件,开发了新的轻型结构元件和虽然很小但是功能强大的驱动器。Surena IV高1.7米,重68公斤,相比第三代(高1.9m,重98公斤)要更加轻巧精密。

 

伊朗制造出迄今为止国内最先进的类人机器人插图(2)

图源:德黑兰大学先进系统和技术研究中心(CAST)

在去年的一次活动中,团队部分成员与Surena的合影

 

另一个升级之处在机器人的控制器。现在,因为新装的FPGA主板,控制环路现在可以在更高的频率下工作,最高可达200Hz。Surena IV的传感器包括了立体摄像机,脚踝中的6轴力/扭矩传感器,所有关节上的编码器以及惯性测量单元(IMU)。同时安装了文本语音转换系统让它能够识别、生成基本的语音。

 

为了使所有传感器、控制器以及驱动器协同工作,研究人员为Surena配备了机器人操作系统ROS。他们还使用了Gazebo,Choreonoid和MATLAB来模拟、评估机器人的动作,包括后退、横移、转身和推动复原。

 

Surena IV不仅仅在内部进行了升级,外表也同样进行了升级。它的外层采用了新的塑料材质覆盖,看起来更加圆润也不那么危险。Yousefi-Koma教授强调,他将Surena视作朝着和平与人性发展技术的象征,希望它能够启发人们关于机器人更多的可能性。

 

 

本文系古月居编译作品,如需转载请注明出处。

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