波士頓動力Atlas同款算法,加州理工和清華共同設計優(yōu)化的法國外骨骼機器人

大數據文摘授權轉載自機器人大講堂
外骨骼,又稱動力裝甲或動力服,從前只存在于科幻電影中,而現在它們逐漸走入現實,在軍事、醫(yī)療康復、體能增強等領域均能看見它們的身影。

從科幻走進現實的外骨骼機器人不是個新話題,#上海“機甲戰(zhàn)士”外賣小哥,#癱瘓父親穿機械骨骼接女兒放學等統(tǒng)統(tǒng)上了頭條,給大家?guī)聿簧賹ξ磥硎澜绲臅诚搿?/span>

今天小編給大家介紹的這款外骨骼機器人有點不一般,據外媒報道,不僅和波士頓動力的Atlas人形機器人使用同款技術,加州理工大學和清華大學還為其設計優(yōu)化算法!

這款外骨骼機器人叫做Atalante,由法國初創(chuàng)公司Wandercraft研發(fā),主要用于下肢康復,輔助患者站立或行走。

來一起看看它的表現:
它可以毫不費力地進行垂直訓練和地面行走,確保了連貫的感官反饋,雖然速度不快,但非常穩(wěn)定。

左右晃動,彎腰撿東西,不用擔心會摔倒。


穿戴也很方便,不到4分鐘就可以穿戴整齊,患者自己也可以輕松操作。

i7處理器,自適應平衡,波士頓動力Atlas同款算法
i7處理器,自適應平衡,波士頓動力Atlas同款算法
波士頓動力的Atlas人形機器人大家應該不陌生了,能跑能跳還能后空翻,時不時還能來點迷人小舞步。

Atalante外骨骼機器人采用了與Atlas人形機器人的同款算法,復雜的演算法架構可創(chuàng)造動態(tài)平衡,完全自動化地協(xié)助病患站立,無須任何外力如拐杖的支撐也能取得平衡。

外骨骼機器人的靠背配備有英特爾(Intel) i7處理器,它可以判斷機器人如何平衡和行走。穿戴者可通過指令來控制該設備,或者由專業(yè)人員使用專用程序來控制。
用戶坐在設備中,然后移動臀部,向臀部、膝蓋和腳踝處的發(fā)動機發(fā)送移動信號,促使設備處于站立位置。

Atalante重量約為59公斤,但動力外骨骼會自主平衡,因此不會給患者增加任何負擔;在電池續(xù)航力方面,Atalante可持續(xù)使用一整天。
加州理工、清華大學為其開發(fā)優(yōu)化算法,定制化提升舒適感
加州理工、清華大學為其開發(fā)優(yōu)化算法,定制化提升舒適感
穩(wěn)定行走+自適應平衡+超強續(xù)航,Atalante的現有方法已經能夠滿足外骨骼的康復要求,但還無法滿足用戶的個人偏好。
加州理工大學和清華大學共同為Atalante外骨骼機器人開發(fā)了優(yōu)化算法——混合驅動學習方法 COSPAR 算法,可以利用“個人偏好”,定制化提升下肢外骨骼的舒適感。

該算法利用“基于偏好的學習”(如用戶喜歡步態(tài) A 還是步態(tài) B),來確定用戶最喜歡的步態(tài)參數。因此,個性化外骨骼步態(tài)的目標可以被定義為決斗賭博機和合作學習問題。
算法可以迭代地執(zhí)行以下操作:a)從動作效用的后驗模型中提取多個樣本;b)對于每個樣本模型,用最高的采樣效用執(zhí)行動作;c)在已執(zhí)行動作之間查找偏好反饋;d)根據獲取的偏好數據更新后驗。

該研究還獲得了機器人領域頂級會議ICRA 2020 的最佳論文獎,同時也獲得最佳人機交互論文獎(Best Paper Award onHuman-Robot Interaction)。

【參考鏈接】

