这款双足机器人,有着与众不同的特点。
最吸引眼球的是它的细长高跟鞋,还有双臂上的螺旋桨推进器。这一独特的组合,旨在实现多种功能。机器人可以在地面行走,同时利用螺旋桨推进器保持平衡;当需要飞行时,螺旋桨也能提供强大的推力,使其能够在空中稳定飞行。
4个螺旋桨不仅作为飞行的动力装置,还在地面上帮助机器人维持各种姿态,确保其在任何情况下都能保持平衡。因此,这款机器人能够轻松应对“走扁带”运动(一种类似走钢丝的极限运动),甚至还能在滑板上绕过障碍物。
这款机器人小名叫Leo,全名是Leonardo。这个名字其实是一个文字游戏,来源于LEgs ONboard DRone(带腿无人机)。LEO是由加州理工学院研发的,相关论文还被刊登在《科学机器人》杂志的封面上。
LEO的研发目标是解决一些传统地面机器人和无人机难以独立完成的任务,如高压线路检修和高架桥检测。这类任务通常危险且复杂,LEO凭借其独特的设计,能够在这些任务中发挥重要作用。它可以通过螺旋桨和双腿的配合,即使在湿滑或不稳定的表面上也能保持稳定。
与商用无人机相比,LEO在强风条件下依然能保持稳定,继续执行任务。它的设计灵感来源于鸟类在电线上移动的方式。LEO能够在飞行和行走之间平滑过渡,通过内置的状态机电路和脚部传感器完成这种转换。此外,LEO主要采用碳纤维材料制成,使其既轻便又坚固,高度仅为0.75米,重量仅有2.58千克。
控制腿部运动的是集成式直流无刷电机,安装在靠近腰部的位置,以减少腿部的惯性。脚尖部分使用了高摩擦系数的聚氨酯橡胶,确保在站立时的稳定性。高跟鞋的设计则减少了接触面积和重量,同时保证了稳定。
此外,LEO的手臂上装备了4个倾斜螺旋桨推进器,这些推进器不仅可以提供额外的推力,还可以在不飞行时承担部分机身重量,从而实现全方位的姿态控制。然而,这样的设计也带来了一些局限,比如行走时的效率较低。行走时总功率为544瓦特,其中445瓦特用于螺旋桨推进器,其余99瓦特用于双腿和其他电子设备。用衡量运动能耗的CoT指标(Cost of Transportation)来衡量,LEO在行走时的CoT值为108,而在飞行时可降至15。相比之下,人类的CoT值远低于1,波士顿动力公司的双足机器人行走时的CoT值约为20。
目前,LEO的电池只能支持它飞行100秒或行走3.5分钟。研究人员表示,他们暂时没有将效率优化作为首要任务,而是希望先实现所有必要的功能。未来,LEO还将配备真正的手臂,并通过视觉算法和机器学习增强其自主性。研究人员计划在下一次展示中,让两只LEO机器人进行羽毛球和网球比赛,这无疑会非常有趣。
—— 完 —
量子位 QbitAI · 头条号签约
关注我们,第一时间获得前沿科技动态。