在四足机器人中实现鲁棒运动的新方法

机器人技术研究的主要挑战之一是开发有效且有弹性的控制系统，使机器人能够在各种环境中导航并处理意外事件。奥斯陆大学的研究人员最近开发了一种用于稳健四足机器人运动的改进的体现相位协调技术。他们的工作发表在arXiv上，部分由挪威研究理事会赞助。

“对我们来说，激励因素是观察到，我们在模拟中训练的某些机器人行为在真实机器人上进行测试时无法正常运行，”参与研究的研究人员之一约根·诺德莫恩(JørgenNordmoen)告诉TechXplore。“这种观察是一个已知的挑战，通常被称为“现实差距”，我们希望了解使用传感器数据是否可以帮助克服这一挑战。”

为了有效减少机器人技术研究中经常出现的“现实差距”，Nordmoen及其同事希望将中央模式发生器(CPG)与机器人身体和传感器的反馈相结合。CPG是一种流行的方法，可以在机器人中产生有规律的起伏或运动模式，可用作运动的基础。人造CPG受动物脊髓的启发，已知其中含有在没有感觉信息的情况下会产生节律信号的神经元。

Nordmoen说：“ CPG的培训相对简单，但是它们本身并没有包含有关外界的任何信息。” “我们的主要目标是看我们是否可以成功地将复杂的CPG网络与具体的相位协调相结合，以及传感器数据的整合是否可以改善机器人在现实世界中的行为。”

具体的相位协调技术通过检测机器人在其每只脚上施加的压力大小来工作，并使用此测量来控制其腿部的同步。在他们的研究中，研究人员采用了一种称为TEGOTAE的简约方法，该方法使用传感器反馈来实现机器人双腿之间的紧急相位耦合。

通常，在有腿机器人中，每条腿都与其他腿明确地协调，这意味着一条腿始终知道其他腿的相对位置。相反，在Nordmoen和他的同事设计的具体化的相位协调方法中，每条腿都彼此分离，身体本身隐式地强制了两腿之间的同步。研究人员添加的足部压力传感器实现了隐式同步，从而最终增强了机器人的协调性。