DARPA 機器人挑戰賽的 “異類”——Walk-man

歷時兩年多，美國國防部高等研究計劃署（DARPA）舉辦的機器人挑戰賽（DRC）將於今年6月5日6日迎來決賽，比賽地點將在加利福尼亞州舉行，參加本次DRC決賽的團隊有25個，雷鋒網有過詳細介紹。
很多團隊用的是改版Atlas機器人，它是一個雙足人形機器人，由美國波士頓動力公司為主開發。當然，也有些團隊着手構建了全新的機器人，比如來自意大利理工學院的Walk-man團隊。讓雷鋒網帶你深入瞭解該團隊的高度定製機器人。

設計和構建Walk-man過程中，有從其他機器人獲得靈感嗎？

Walk-man的開發是由歐洲委員會的項目發展過來的，我們的目標是創建一個全新的架構設計，所以它和其他現有機器人都不同，除了運用傳統的機器人彈性關節設計方法，Walk-man的硬件是100%全新的，他使用定製設計的大功率馬達驅動器，在單個關節處能提供幾千瓦的峯值功率，我們對其身體架構設計做了優化，以減少慣性和質量，同時提高機器人的動態性能。利用豐富的感官系統也能使其作出不同反應，在控制方面，Walk-man的驅動器可以在不同位置、轉矩以及阻抗率工作。

如何看待Walk-man和Atlas的區別？

這兩個機器人的不同之處在於他們的驅動系統，Walk-man是一個電機驅動機器人，而Atlas用的是液壓系統。不過在某些方面非常相似，比如身高（1.85m）和肩寬（0.8m），但Walk-man（120kg，含揹包）比Atlas輕（約180kg）。就功能而言，Walk-man的關節靈活性非常接近Atlas，腳關節可以產生320N扭矩力，速度可以達到11rad/s至12rad/s，Walk-man的雙臂伸展範圍廣，並且可以產生140N扭矩力。我們希望做出一個比Atlas更高效的機器人，並且能夠長時間不充電。

軟件能控制機器人做什麼？機器人自己能做什麼？

軟件體系是基於ROS和YARP，機器人的各個軟件組件用的是ROS模塊，而人機交互界面是基於意大利理工學院開發的YARP中間件。機器人由試驗站的工作人員操作，利用機器人的感知系統，可以自動執行一些任務，比如平衡、散步和距離測量。大多數機器人動作由運營商提供的命令驅動，當機器人在遙遠的地方執行任務時，其所需的決定和行動由操作員負責。為了構建DRC的比賽場地，我們在實驗室建立了特殊訓練區，我們也在理工院的停車場練習駕駛任務。

到目前為止最大的挑戰是什麼？

對於我們來説，最大的挑戰是時間，Walk-man項目啟動僅15個月後就被引入DRC，我們必須建立一個全新的平台，同時仿真開發我們的軟件，Walk-man的設計和製造在創紀錄的10月內完成，然後我們需要對硬件和軟件進行聯調，只有系統穩定了，我們才可以做實驗和執行任務。在DRC決賽前，我們只有三個月時間來適應全新的定製組件，這無疑是一個很大的挑戰。

你的團隊有多少人？

這支隊伍有19人，大多是碩士、博士學生和博士後研究人員。機器人軟件開發有12人，他們致力於底層固件、軟件體系結構、高水平動作生產和感知模塊。硬件開發有7人，其中5人致力於系統的機械設計，另外2人負責電子設備的定製。團隊主要來自意大利理工學院，其中有13人是全職工作，我們的合作者有來自比薩大學的教授。
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資料來源：雷鋒網
作者/編輯：羅比