官方微信视频号
机械狗蒙眼在台阶上横着走! 韩国最新AI控制技术让其快速适应各种地形
时间：2023-07-21 11:53:11
来源：上海机器人产业技术研究院
给狗狗蒙上眼睛，它还能走路吗?
真狗不一定，但这只机械狗可以。
蒙上眼睛后不仅能正常走路，还能适应各种复杂地形!
在杂草丛生的树根上爬上爬下:
在布满泥土和石头的山路还能如履平地:
上下台阶也毫无压力，甚至能在台阶上横着走:、
在这些任务中，机械狗是完全看不见的，所以它并不知道下一秒自己会身处什么环境，但当脚触碰到台阶的那一刻，它就能快速地做出调整并适应当下。
这么牛的绝活是怎么练成的?
▍如何练就“蒙眼行走”的绝活
这项“蒙眼行走”的绝活是韩国科学技术院 (KAIST) 电气工程学院团队的最新研究——DreamWaQ 技术，他们给狗取名为“DreamWaQer”，意思是闭着眼在梦里也能正常行走。
大多数步行机器人的控制依赖于运动学和动力学模型，以确保稳定行走，这需要快速获取地形环境信息。其主要的优化空间在于提升对周围环境的认知能力。
相比之下，DreamWaQ 技术是一种基于深度强化学习 (RL) 开发的控制器，大致过程如下：
1. 先学习模拟器中的各种环境数据;
2. 在实际应用中，想象哪个环境与模拟学习中的类似，在脚接触到地面的那一刻迅速绘制出之前学习的地形信息;
3. 利用这些信息快速计算出相应的控制命令，再将它们传输给机械狗的各个电机，从而快速适应步行。
它主要由上下文估计网络和策略网络组成，前者通过惯性信息和关节信息隐式地估计地面信息、显式地估计机器人状态；然后将信息馈送到策略网络，生成最佳控制命令。
而在最初的模拟器学习中，控制器的两种网络利用不同方法进行学习:上下文估计网络使用了监督学习方法；策略网络使用了演员-评论家方法（一种深度强化学习方法）。
在支持GPU的PC中，整个学习过程只需要约一小时的时间，而且这项技术不限于机械狗,它不需要根据特定的机器人进行重新编排或额外的调整过程，因此任何一个步行机器人都可以使用这项技术。
▍DreamWaQer 的实际测试
在 DreamWaQer 机械狗的实际测试中，只进行了策略网络的学习，在看不到周围环境的情况下，它仅使用机器人内部的惯性传感器 (IMU) 和关节角度的测量估计机器人当前的状态。
虽然只经过了这种“半吊子学习”，但机械狗的测试结果依然令人满意。
它不仅能在实验室中行走，研究人员还将其带到了复杂的室外环境中进行测试，结果证明它能克服多种复杂严苛的地面环境，稳定行走的速度范围可在 0.3m/s 到 1m/s 之间。
这项研究原定在5月底伦敦举行的 IEEE 机器人与自动化国际会议 (ICRA)上发表，目前可以在arxiv网站中看到它的预印版“DreamWaQ: Learning Robust Quadrupedal Locomotion With Implicit Terrain Imagination via Deep Reinforcement Learning”
在文章的结尾，作者表示DreamWaQ还有一定的局限性，机器狗必须首先用腿碰到障碍物，才能开始一系列的操作。未来他们将进行更复杂的处理——在其接触障碍物之前改进步态规划，这需要进一步将外部感觉集成到运动系统中。
一起期待它未来的表现吧！
推荐新闻
-
创新驱动、智能进化、场景赋能、生态协同—— 第十届“创客中国”智能机器人中小企业创新创业大赛火热报名中！
2025-06-09 -
全球首张 | 智元机器人荣获人形机器人CR认证“001”证书
2025-05-31 -
突破行业标杆！埃夫特ER300系列机器人荣获MTBF 120000小时认证，重新定义可靠性
2025-05-30 -
普陀区人大常委会主任谈上伟调研机器人研究院
2025-05-15 -
2025年IEC/TC125国内主席顾问专家组、国内技术对口工作组和国际全会行前会成功召开
2025-05-15 -
我国牵头国际标准被30+国家转化，全球应用进程加速推进
2025-05-15 -
“全国机器人标准化检测分技术委员会”获批，我院承担秘书处
2025-05-14 -
“天工”人形机器人一体化关节进入全面“体检”阶段
2025-05-13 -
关于开展第十届“创客中国”智能机器人中小企业创新创业大赛项目征集工作的通知
2025-05-12 -
江苏省南通市代表团一行赴机器人研究院考察
2025-05-12 -
国家标准《工业机器人静电安全规范》等三项标准工作启动
2025-05-07 -
关于征集第十届“创客中国”智能机器人中小企业创新创业大赛评委的通知
2025-04-29 -
共探高质量、发布新成果——2025人形机器人产业高质量发展论坛顺利召开
2025-04-27 -
镇江市党政代表团一行赴机器人研究院考察
2025-04-25 -
定立场，测关节，论数据-全国人形机器人检测认证工作组2025年第二次会议于深圳顺利召开
2025-04-25 -
我院承办的第十届“创客中国”智能机器人中小企业创新创业大赛新闻发布会顺利召开
2025-04-18 -
福州人形机器人训练场启动并接入国家级测评平台
2025-04-15 -
安全性能国际接轨启新章——工业机器人CR认证新规研讨于沪召开
2025-04-15 -
政企携手谋新篇---上电科领导西南行暨卡诺普机器人全系列产品CR认证签约仪式在蓉举行
2025-03-12 -
市科委主任骆大进调研机器人研究院：肯定成绩，寄予厚望
2025-03-10 -
ABB全系列机器人CR认证战略合作签约
2025-02-25 -
KUKA机器人再添新认证
2025-01-27 -
国评中心与京沪两地人形机器人共建创新中心共同举办人形机器人产业发展论坛
2024-11-20 -
人形机器人检测认证工作组正式成立
2024-11-22 -
守安全底线、 保本体可靠、促智能发展，全国人形机器人检测认证工作组会议顺利召开
2025-02-27 -
我院专家获得"机器人"领域国际电工标准化1906奖
2024-10-14 -
国评中心(总部)为安川颁发机器人洁净级认证证书！
2024-09-25 -
JAKA拿下协作机器人全系列CR认证“001”证书
2024-09-19 -
KUKA全系列机器人获得CR认证
2024-09-14 -
2024世界机器人大会机器人行业规范检测与技术分论坛在京圆满举行
2024-08-25 -
国评中心（总部）北京测评中心正式揭牌！
2024-08-24 -
首届智能机器人分级分类评价创新论坛在上海召开
2024-07-05 -
上海成立机器人概念验证中心
2024-06-25 -
【研发成果】轻量化、模块化、智能化的移动机器人面市！
2024-06-20 -
机器人赛道逐渐拓宽，人形机器人正当时？
2024-07-01 -
【祝贺】艾利特CS系列协作机器人通过100000小时MTBF测评！
2024-01-03 -
协作无界，“加”速未来—2023首届中国（盐城）机器人+新能源产业发展大会在盐城顺利召开
2023-12-25
