由学生制作的狗式机器人跳跃 翻转和小跑

斯坦福大学斯坦福大学学生机器人俱乐部的极端流动性团队开发了一种四足机器人,不仅能够执行杂技技巧并穿越具有挑战性的地形,而且设计具有可重复性。心神。任何想要自己版本的机器人(称为Stanford Doggo)的人都可以查阅学生在网上免费提供的综合计划,代码和供应清单。

“我们已经看到了这些用于研究的其他四足机器人,但它们不是你可以带到你自己的实验室并用于你自己的项目的东西,”20岁的Nathan Kau说道,他是机械工程专业和极端机动的领导者。“我们希望Stanford Doggo成为这种开源机器人,你可以用相对较小的预算来建立自己。”

虽然其他类似的机器人可能需要花费数十或数十万美元并且需要定制零件,但极端流动性学生估计斯坦福犬狗的成本低于3,000美元 - 包括制造和运输成本 - 几乎所有组件都可以作为-在线。他们希望这些资源的可获得性能激发斯坦福狗狗制造商和研究人员的社区,他们从他们的工作中发展创新和有意义的衍生产品。

Stanford Doggo已经可以步行,小跑,跳舞,跳跃,跳跃并偶尔进行后空翻。学生们正在研究他们创作的更大版本 - 目前大小与比格犬相当 - 但是将在5月21日在加拿大蒙特利尔召开的国际机器人与自动化大会上向斯坦福犬狗展示一小段时间。

跳跃,跳跃和后空翻

为了使Stanford Doggo可以复制,学生们从头开始构建它。这意味着要花费大量时间研究容易获得的耗材,并在制造过程中测试每个部件,而不依赖于模拟。

“自从我们第一次有了制造四足动物的想法已经过去了大约两年。在我们真正开始研究狗的这个迭代之前,我们肯定已经制作了几个原型,”19岁的机械工程学院学生Natalie Ferrante说道。极端流动性团队成员。“我们第一次让他走路是非常令人兴奋的。”

Stanford Doggo的第一步确实是蹒跚学步,但现在机器人可以保持一致的步态和所需的轨迹,即使它遇到不同的地形。它通过感应机器人外力的电机帮助确定每条腿应该施加多大的力和扭矩。这些电机每秒重复计算8,000次,对于机器人的标志性舞蹈至关重要:一个弹性布吉,隐藏着它没有弹簧的事实。相反,电机的作用就像一个虚拟弹簧系统,当机器人感觉它不在位置时,它可以平稳但有力地将机器人反弹到适当的形状。

在团队为机器人的曲目添加的技巧和技巧中,学生们对其跳跃能力非常惊讶。在实验室的一个(非常)清晨,斯坦福大学通过它的步伐,团队意识到它毫不费力地在空中突然冒出2英尺。通过推动机器人软件的极限,Stanford Doggo能够跳出3,然后离地面3½英尺。

“当我们意识到机器人在某些方面比在研究中使用的其他四足机器人更高性能时,即使它的成本非常低,”Kau回忆道。

从那以后,学生们一直在教斯坦福狗狗做后空翻 - 但总是在填充上进行快速试验和错误实验。

Stanford Doggo接下来会做什么?

如果这些学生有自己的方式,斯坦福犬狗的未来掌握在群众手中。

“我们希望提供一个任何人都可以建立的基线系统,”极限机动的航空航天和导师研究生Patrick Slade说。“比方说,你说你想要搜索和救援;你可以装上传感器并在我们的顶部写代码,让它爬上岩石堆或通过洞穴挖掘。或者它可能用手臂或拿着包裹。“

这并不是说他们没有继续自己的工作。Extreme Mobility与斯坦福大学航空航天助理教授Zachary Manchester的机器人探索实验室合作,在第二个Stanford Doggo上测试新的控制系统。该团队还完成了一个两倍大小的Stanford Doggo机器人,可以携带大约6公斤的设备。它的名字是Stanford Woofer。