UCLA 公开足球机器人 Artemis

正当你以为周末的项目清单终于能喘口气的时候,加州大学洛杉矶分校(UCLA)却决定给它来个“猛踩油门”。著名的机器人与机械实验室(RoMeLa)刚刚开源了其全尺寸、会踢足球的仿人机器人ARTEMIS的设计蓝图。所以,赶紧把车库腾出点地方来吧;“自己动手造仿人机器人”(BYOH)的时代,已经正式,或许还有点令人颤抖地,拉开了帷幕。

对于那些不熟悉ARTEMIS的朋友来说,这可不是你想象中那种随便的“铁皮罐头”。ARTEMIS身高4英尺8英寸(约1.42米),体重85磅(约38.5公斤),是动态运动的奇迹。在实验室测试中,它的步行速度达到了每秒2.1米,使其在首次亮相时,成为全球步行速度最快的仿人机器人。更令人印象深刻的是,它是首个来自学术实验室的仿人机器人——也是有史以来第三个——能够实现奔跑,这意味着它能够双脚完全离地,进入完整的腾空阶段。

The Artemis humanoid robot standing in a lab environment.

这台双足机器人曾在加州大学洛杉矶分校校园的崎岖地面上接受过测试,并参加了国际机器人世界杯(RoboCup)足球赛——这是一个为自动机器人设立的试验场,其雄心勃勃的目标是在2050年前击败人类世界杯球队。

秘密武器:电动肌肉与华丽步法

那么,是什么让ARTEMIS如此灵活敏捷呢?其创新之处在于它的执行器——将能量转化为运动的部件。ARTEMIS没有使用大多数机器人中常见的僵硬、位置控制的电机,而是采用了定制设计的“本体感受执行器”。通俗点说,这些执行器是力控的、富有弹性的,设计得更像生物肌肉。这使得机器人能够“感受”地面和自身的运动,从而赋予它卓越的平衡能力和吸收冲击的能力,这对于在崎岖地形上行走,或者,呃,被推搡时,至关重要。

这种仿生设计与一些“著名表亲”所采用的嘈杂、易漏的液压系统相比,是一个重大突破。ARTEMIS是100%电驱动的,使其更安静、更高效。结果就是,这款机器人不仅能走能跑,而且能以一种令人惊叹的优雅姿态完成这些动作,正如它在足球场上的表现所证明的那样。

“这是它在崎岖地形上行走时保持出色平衡和奔跑能力的关键,”加州大学洛杉矶分校教授兼RoMeLa主任丹尼斯·洪(Dennis Hong)说道。“这是一款前所未有的机器人。”

免得你以为这都只是纸上谈兵,以下是ARTEMIS在RoboCup赛场上的实战表现,展示其20个自由度的强大实力。

开源了,但你需要自己动手组装

RoMeLa此举无疑是给机器人行业那些“秘而不宣”的角落发出了一个强有力的信号,他们亮出了底牌。这次开源发布不仅仅是一份白皮书;它更是一套为有抱负的机器人学家准备的全面工具包。

Screenshot of the Artemis open-source project page listing available components like CAD files and motor drivers.

该代码库提供了大量工程数据,包括:

  • 完整CAD模型(可在OnShape上获取)
  • 电机驱动器设计
  • USB适配器急停开关电池管理系统(BMS)充电器的规格
  • 机器人的URDF(统一机器人描述格式)模型,用于仿真

这次发布有效地为任何大学或资金充足的爱好者提供了一个基础平台,让他们能够构建自己的高级仿人机器人。尽管软件和控制器被注明将在未来发布,但仅硬件本身就代表着一个巨大的先发优势,让过去只属于少数企业和学术巨头的研究得以民主化。

朝正确方向的一“踢”

通过开源ARTEMIS,加州大学洛杉矶分校和RoMeLa不仅仅是分享了一个酷炫的项目;他们正在加速整个领域的发展。这使得全球研究人员都可以在一个经过验证的高性能平台上进行开发,节省了数年的基础工作。这是对“封闭花园”式做法的直接挑战,也是学术合作力量的明证。

尽管你可能这个周末还不会在客厅里组装一台ARTEMIS,但这次发布预示着一个重大转变。机器人技术的未来可能不会在秘密实验室中诞生,而是在共享的代码库和协作社区中。BYOH时代已经到来,它始于一台世界级的足球机器人。轮到你们了,各位。