Spotmini大呼追不上，蘇黎世的Ascento Pro究竟何方神圣？

以下文章來源于機(jī)器人大講堂 ，作者風(fēng)雨撫蕖

想必大家還記得不久前爆紅網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)駕駛自行車，其制作人B站UP主稚暉君可謂真賽博朋克。從CAD建模、PCB設(shè)計(jì)到算法設(shè)計(jì)、參數(shù)調(diào)整，一擼到底，向我們解釋了自行車真正的內(nèi)涵。

在蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，9名本科生也設(shè)計(jì)了一款自動(dòng)駕駛的雙足輪腿機(jī)器人Ascento，與自動(dòng)駕駛自行車最大的區(qū)別也許就是輪子被放在了兩側(cè)，如今已迭代到了Ascento Pro。

輪腿機(jī)器人，一種將腿足機(jī)器人和輪式機(jī)器人特點(diǎn)相結(jié)合的特殊存在，我覺得完全可以理解成獨(dú)輪車之手牽手版。

Ascento 機(jī)器人源于蘇黎世理工學(xué)院自主系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室。最初的團(tuán)隊(duì)由 9 名本科生組成，其目的是建造一款能夠跳躍和越障的自平衡系統(tǒng)。

回顧最初的原型雖然很簡陋，但是已經(jīng)具備了平衡驅(qū)動(dòng)的能力，我覺得至少得再來一盒餅干它才會(huì)倒下。

士別一個(gè)月，基于原型優(yōu)化后的新版本是徹底的脫胎換骨。采用更為穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)、更強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)源和改良的腿部設(shè)計(jì)并加持上了仿真環(huán)境，此時(shí)的Ascento已經(jīng)初具形態(tài)。

2019年研發(fā)團(tuán)隊(duì)就Ascento的研究成果匯總到了文獻(xiàn)《Ascento: A Two-WheeledJumping Robot》（附件見文末鏈接），文中主要介紹了Ascento的控制策略、系統(tǒng)模型和機(jī)械結(jié)構(gòu)。

Ascento為了結(jié)合輪式機(jī)器人和足式機(jī)器人的特點(diǎn)，提升跳躍和巡航的能力，將控制策略分為穩(wěn)定控制、跳躍控制和倒地恢復(fù)控制。

穩(wěn)定控制采用了線性二次型調(diào)節(jié)器（LQR），跳躍控制和倒地恢復(fù)控制采用了具有反饋跟蹤的順序前饋控制器。

結(jié)構(gòu)上，為了確保跳躍時(shí)的穩(wěn)定和電機(jī)控制輸出的效率，整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)的縱向運(yùn)動(dòng)軌跡放在了綠線上。

以此成型的Ascento雙足輪腿機(jī)器人具備了在緊湊崎嶇的混合環(huán)境中持續(xù)跳躍和越障的能力，雙足輪式結(jié)構(gòu)也使得其展現(xiàn)出超高的敏捷性。

而此次推出的Ascento PRO則延續(xù)提升了這些能力，直接開啟跋山涉水的越野模式。

小小樓梯更是不在話下，上下自如，平穩(wěn)絲滑，全新的算法和獨(dú)特的設(shè)計(jì)，使得其上樓時(shí)可以快速連續(xù)的實(shí)現(xiàn)跳躍。

其搭載的攝像頭、距離傳感器、景深傳感器等元件，使得Ascento PRO具備更高的自主性，可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和建模，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航，也可實(shí)現(xiàn)全自主充電。

巡航時(shí)速度達(dá)到12km/h，隔壁的Spotmini也表示望塵莫及，不過要是來點(diǎn)勁爆的音樂，Spotmini舞性****可就不一定了。

續(xù)航方面Ascento PRO配備了兩塊熱插拔電池，輕巧的機(jī)身配上大塊的電池使得續(xù)航時(shí)間達(dá)到了8個(gè)小時(shí)，這可比智能手機(jī)的續(xù)航好不少?。。?/p>

研發(fā)團(tuán)隊(duì)目前設(shè)想的應(yīng)用場景主要是對(duì)大型工業(yè)區(qū)進(jìn)行巡檢。通過使用 Ascento，使得巡檢員可以在舒適的沙發(fā)上完成巡檢任務(wù)。不過，想必沒幾家公司會(huì)留下一個(gè)沙發(fā)上的巡檢員。

Ascento 還可以定制其它傳感器和相機(jī)，以執(zhí)行各種檢測任務(wù)：

儀表讀數(shù)

熱感應(yīng)

點(diǎn)云生成

裂紋和泄漏檢測

所有數(shù)據(jù)都可以實(shí)時(shí)傳輸存儲(chǔ)在云中便于訪問,將這些數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合還可以輔組進(jìn)行決策。

老實(shí)說樓梯爬得這么好，我覺得最適合Ascento的工作就是爬樓送快遞了，8個(gè)小時(shí)的續(xù)航搭配上極強(qiáng)的穩(wěn)定性，把外賣放在它的頭上肯定是連湯都不會(huì)灑一滴。

文獻(xiàn)鏈接：

https://www.aliyundrive.com/s/E81bN5vsWqG