“龙形”无人机,最狂的无人机

神龙出世!
“龙形”无人机,最狂的无人机

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这是由无人机组成的一条龙,你敢信吗?最近,日本东京大学 JSK 实验室制作出来了一个龙机器人「Dragon」,最新一篇论文已经发表在《国际机器人研究杂志》上。
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用“无人机”做成的龙,仔细看其实很像个飞行的机械臂,还很灵活的样子。它能用来做什么?话不多说,直接上效果!
先给大家表演个开阀门的动作。
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再来抓个东西。(可以看到,抓完东西后这条龙还能稳定地悬浮在空中)
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你以为停在空中就是它最大的能耐了吗?这样想你就大错特错了。这条龙不仅能够携带物体,还能带着它上下前后移动。
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接下来,让「Dragon」来表演个“杂技”。(想不到吧,它还能旋转,而且还是带着重物)
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可以执行这么多功能,这条龙它是怎么做到的?细究起来,这并不是「Dragon」的“首秀”。(但拥有这么多功能的「Dragon」是真的一次出现)
早在在 2018 年,东京大学 JSK 实验室就已经制作出了「Dragon」,但当时还只是一个雏形。因此,要知道「Dragon」怎么做到这些的,得从它的雏形入手。
先说「Dragon」的外观,整体来看,它像是有四个“关节”的龙形机器臂。在每个关节上,都会有一对管道风扇推进器,它可以控制整个机器臂在任何方向上转动或者移动。而各个关节之间由铰链连接,这也是整个机器臂能够自由活动、变换形状的基础。
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有了这些构造,似乎还差点什么重要的东西?
没错,“大脑”!,可以在「Dragon」雏形机器上看到它搭载了 Intel Euclid,Intel Euclid 相当于一个微型电脑,「Dragon」与其结合,也就有了运动追踪感知、环境识别等功能。
大脑是有了,要传输想法还得靠神经元,因此每个“关节”上都配备了分布式控制板,以执行大脑的命令。
在一开始,研究团队设计「Dragon」时,初衷只是让它“自由变形”,比如说在比较狭窄的空间,它能够变换形状以更好地适应环境。并没有考虑到抓取物体或者其他功能。
但在之后发现了其抓取物体的潜力,并且「Dragon」雏形在稳定性方面做得也不是很好,这才有了后续进一步的研究。
因此,JSK 实验室推出的新一代「Dragon」在原有的基础上做了一些调整,增加了一些辅助功能并让整个机器手臂的稳定性大大提升。
比如在执行悬停指令时,新一代的「Dragon」能够不借助外力稳定地悬浮在空中,而之前的模型在人的辅助之下也很难稳定地悬停。
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在新一代的「Dragon」模型上,研究人员首先在原有的基础之上提出了一种综合飞行控制方法,综合考量了矢量驱动器的动力学特性,使整个机器臂在执行操作时更加稳定。
其次,与「Dragon」雏形的外观相比,新一代的飞行机器臂在末端,还装有一个类似“手”的东西,有了它就可以执行一些转动阀门之类的功能。
目前新一代「Dragon」还不是很成熟,整个机器的重量达 7.6 公斤,虽然可以承重 3.4 公斤,但它的最长飞行时间却只有 3 分钟。
因此团队成员称,目前正在考虑赋予「Dragon」地面行走的能力,或许这可以帮机器臂省下一些电。
「Dragon」日本东京大学 JSK 实验室的研究成果。
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JSK 实验室被外界称作是日本最强机器人实验室,研究内容几乎涵盖了所有智能机器人的研究,包括机器人视觉,驱动等,并且每年都会发很多顶会顶刊。值得一提的是,前两年被谷歌收购的 schaft 公司就是源自这个实验室。
在「Dragon」项目中还有一位华人小哥:赵漠居,他在「Dragon」项目中是主要负责人,也是最近一篇论文的一作。
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△ 图源 JSK Lab
他研究的方向集中在连杆空中机器人上,目前是 JSK 机器人实验室合作研究员,也是东京大学工程研究生院机械工程系项目讲师。
参考链接:
[1]https://spectrum.ieee.org/dragon-robot-flying-manipulator
[2]https://spectrum.ieee.org/flying-dragon-robot-transforms-itself-to-squeeze-through-gaps
[3]https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/02783649221112446

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