苏黎世联邦理工学院让双臂机器人YuMi学会控制提线木偶

导读

近来，苏黎世联邦理工学院，让ABB的双臂机器人YuMi学会了操控提线木偶。尽管这在大多数人看来是白费之功，但关于苏黎世联邦理工学院的研讨人员来说，这将为双臂机器人学会更杂乱的操作奠定了根底。

修改：小木

尽管实际生活中并没有亟需让机器人学会操作提线木偶，可是在苏黎世联邦理工学院的研讨人员看来学会操作牵线木偶，会为它们将来学会操作杂乱的物体，比方衣服和柔性床布等。他们将这个操作牵线木偶的体系称为PuppetMaster体系。

PuppetMaster体系包含三个首要部分：机器人木偶操纵者的运动学描绘; 机器人能够操作的定制规划的弦驱动牵线木偶; 和方针牵线木偶运动体系的使命重现。

需求指出的是，这实际上是一件非常杂乱的事。首要，牵线木偶是低欠驱动，高维，高度非线性耦合摆体系。一个典型的牵线木偶由不同的力气驱动，例如重力，人体操作通过弦线的张力和内力; 第二，木偶操作者的行为与牵线木偶的动作之间没有直观的联络。因此把握牵线木偶的操作，组要重复不断的操练。

苏黎世联邦理工学院开发的PuppetMaster体系，运用前向动力学模仿发生的运动衍生物来猜测机器人的行为将怎么影响牵线木偶的运动。研讨人员选用二阶灵敏度剖析来表达牵线木偶和机器人的运动轨道之间的联系，并建立了一个根据物理的仿真模型，以协助牵线木偶和机器人实现方针运动。

研讨人员开端进行一些开始测验，例如将钟摆放在杯子里，一起避开障碍物。看似简略的动作，可是障碍物的方位不同，用力的视点和力的巨细都会有很大不同。这需求通过不断的测验与模仿。

这之后，他们逐步提高了操控的难度。比方操控一只燕子。研讨人员还优化了机器人规划元素，如手柄装备，以使对更好地实现方针运动。

再之后，他们还让PuppetMaster体系学会了操控四足机器人。在这里也能看出这套体系的坏处，实际操作和仿真成果有时候并不能完全一致。

尽管这项研讨为未来的机器人木偶操作奠定了杰出的根底，但研讨人员供认仍有待改善的范畴，例如上文所说的模仿与实际国际成果之间的差异。木偶运动的规模和纤细之处也很大程度上取决于机器人体系的规划方法。到目前为止，机器人只能在循环中履行迭代运动，研讨人员期望在未来探究开环牵线木偶。

机器人木偶操作背面的意义超出了文娱规模。将机器人的灵活性提高到人手的水平，敞开了各种类型作业自动化的潜力，例如在家折叠衣服或在酒店铺床，在建筑工地上运用大锤等等。

http://crl.ethz.ch/papers/puppetMaster.pdf

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