近日，第二代定制人形機(jī)器人WALK-MAN最新的一段測(cè)試視頻流出，在模擬的火災(zāi)環(huán)境下，WALK-MAN跨越障礙找到滅火器并成功操作噴出干冰。這個(gè)由歐盟從2013年開(kāi)始資助項(xiàng)目聚焦在極端環(huán)境下救援機(jī)器人研發(fā)。

自2015年6月舉行的DARPA機(jī)器人挑戰(zhàn)賽決賽以來(lái)，意大利理工學(xué)院（IIT）的專(zhuān)家們一直致力于提高定制人形機(jī)器人WALK-MAN的能力。該項(xiàng)目涉及各種研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)，合力開(kāi)發(fā)機(jī)器人的各個(gè)方面，從模擬、感知到運(yùn)動(dòng)操縱。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)五年的研究，WALK-MAN項(xiàng)目現(xiàn)在處于最后驗(yàn)證階段，一次重大的實(shí)驗(yàn)視頻如下。

為了演示機(jī)器人的新功能，WALK-MAN參與了一個(gè)驗(yàn)證場(chǎng)景，該場(chǎng)景簡(jiǎn)單模擬了地震破壞的工業(yè)環(huán)境，室內(nèi)存在氣體泄漏和火災(zāi)，人類(lèi)無(wú)法進(jìn)入評(píng)估和救援。

機(jī)器人推門(mén)進(jìn)入，識(shí)別障礙木頭，找到滅火器并成功打開(kāi)參與滅火。

IIT近日宣布的第二代WALK-MAN具有多項(xiàng)硬件改進(jìn)，首先是重新設(shè)計(jì)的由鋁、鎂合金和鈦制成的身架，這些輕質(zhì)材料削減了WALK-MAN 31公斤的重量，從133公斤減少到102公斤。

由于體積較小，特別是上身重量減輕，機(jī)器人現(xiàn)在更快，更有活力，并且能夠更好地平衡自身，所有這些都可以用于各種災(zāi)難救援。上肢的執(zhí)行部件也是全新的，WALK-MAN可以在1 kWh電池上運(yùn)行約2小時(shí)。

原來(lái)的WALK-MAN可能不是最薄的機(jī)器人，但是新版本機(jī)身更加緊湊，使得穿越大門(mén)更容易。 IIT與比薩大學(xué)合作開(kāi)發(fā)了可以牢牢抓住各種物體的生物形態(tài)的19-DoF手，并且手臂足夠堅(jiān)固，可以攜帶10公斤左右超過(guò)10分鐘。

關(guān)于技術(shù)，第一代WALK-MAN就已經(jīng)使用定制設(shè)計(jì)的高功率馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，能夠在單個(gè)關(guān)節(jié)處提供幾千瓦的峰值功率。豐富的傳感系統(tǒng)為它提供了在負(fù)載（關(guān)節(jié)扭矩感應(yīng)）和執(zhí)行器以及電子設(shè)備的熱感應(yīng)/疲勞方面的最新?tīng)顟B(tài)。

初代WALK-MAN該軟件架構(gòu)基于ROS和YARP。機(jī)器人的各種軟件組件使用ROS模塊，而軟件接口基于IIT開(kāi)發(fā)的YARP中間件。機(jī)器人由操作員從指揮站指揮，可以使用其感知系統(tǒng)自主執(zhí)行平衡，行走和距離測(cè)量等任務(wù)。大多數(shù)機(jī)器人動(dòng)作是由操作員提供的命令驅(qū)動(dòng)的，操作員負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程執(zhí)行任務(wù)期間所需的所有決定和操作。

有關(guān)WALK-MAN新增功能的更多信息，IIT高級(jí)研究員兼WALK-MAN項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Nikos Tsagarakis做了如下采訪回答。

IEEE Spectrum：關(guān)于新版WALK-MAN的新增功能？

Nikos Tsagarakis：新的WALK-MAN具有升級(jí)的上半身，比機(jī)器人的第一個(gè)版本更輕更強(qiáng)大。新的上半身使得機(jī)器人的體重減少至101公斤。而武力強(qiáng)度提高了40％，每個(gè)有效載荷能力為10公斤，第一個(gè)版本的數(shù)值為7公斤。機(jī)載計(jì)算能力得到提高，機(jī)器人軟件得到了大幅度增強(qiáng)，使機(jī)器人能夠使用實(shí)時(shí)控制模塊，而且復(fù)雜程度更高，可以比原始系統(tǒng)執(zhí)行更快的操作和任務(wù)。

IEEE Spectrum：這些更新試圖解決哪些具體問(wèn)題，以及從2015年為剛果民主共和國(guó)創(chuàng)建的第一個(gè)版本機(jī)器人中所學(xué)到什么經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)？

Nikos Tsagarakis：主要問(wèn)題與機(jī)器人的尺寸和重量以及手臂的物理性能有關(guān)。減少機(jī)器人的重量也有利于運(yùn)動(dòng)。上身減小的尺寸為在人類(lèi)環(huán)境中操作提供了更高的靈活性，例如通過(guò)門(mén)。新版本可以在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)提升較重的負(fù)載，走得更快，更穩(wěn)定，并且消耗更少的電力并執(zhí)行更復(fù)雜的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。

IEEE Spectrum：我們?cè)谝曨l中看到的多少是機(jī)器人自主進(jìn)行的，遙控操作有多少？

Nikos Tsagarakis：機(jī)器人在操作人員的指揮下執(zhí)行大約80%的動(dòng)作，包括一些局部自主動(dòng)作和全身運(yùn)動(dòng)動(dòng)作以及穩(wěn)定性。