苏黎世联邦理工学院发明机器狗 可以像人类一样准确地捡起并扔球

盖世汽车讯 据外媒报道，苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）发明四足机器人ANYmal，专为在世界上一些最具挑战性的环境中自主运行而设计。现在，该机器人已经接受了像人类一样投掷物体的训练。其先进的柔性执行器和精确的扭矩控制使其能够动态运行、攀爬陡峭或不平坦的地形，并在复杂环境中保持稳定性。

图片来源： ETH Zurich

ANYmal配备集成激光传感器和摄像头，能够持续感知周围环境，创建详细的3D地图并精确定位自身。

这种态势感知能力使机器人能够自主规划最佳导航路径，并在行走过程中谨慎选择安全的立足点，使其成为工业检测、灾害响应以及人类难以接近或存在危险的勘探等任务的理想选择。

团队为机器人配备手臂，使其能够执行多种任务

与大多数为在整洁的工厂环境中执行重复性任务而设计的机器人不同，ANYmal的设计初衷是为了应对崎岖地形和移动物体的不可预测性。ANYmal由苏黎世联邦理工学院机器人系统实验室在Fabian Jenelten的领导下开发，背部配备了一个光滑的定制手臂。

这只手臂配备了一个简单而有效的抓取器，使这个四足动物变成了一个多功能的操作员，能够在移动中抓取和投掷物体。Jenelten表示，研究人员的目标是看看他们能将腿式机器人的功能发挥到何种程度。

研究人员首先将ANYmal放入虚拟环境中，利用强化学习对其进行训练。在这个数字沙箱中，机器人可以练习数百万次投掷，而无需担心破坏物体或损坏自身。

仿真并非仅仅为了实验——它准确地复制了现实世界的物理特性，包括重力以及球在草地上的运动方式，确保ANYmal的技能能够无缝迁移到现实世界中。

ANYmal在仿真环境中学习，并在户外表现完美

据团队介绍，他们使用了一种名为“模拟到现实迁移”的技术，以确保ANYmal在仿真环境中开发的技能在现实世界中也能同样有效。通过在虚拟环境中运行机器人，他们让它适应不可预测的户外环境，确保其学习到的行为在实验室外也能保持可靠。

得益于其六个自由度，手臂的运动流畅度逼真。虽然抓取器看起来很简单，但它可以抓取从苹果到网球等各种物体。团队训练ANYmal从地面捡起物品，调整姿势以保持平衡，并以惊人的精准度投掷物品。

在实际测试中，团队将球、瓶子和水果散布在草地、碎石和混凝土地面上，机器人成功地将它们捡起并扔向最远五米外的目标。即使面对强风或不平坦地形等挑战，ANYmal也能实时调整以保持其精准度。

据Jenelten介绍，与需要预先编程每一步的老款机器人不同，ANYmal的学习模型使其能够适应现实生活中的不可预测性。这位科学家指出，大多数机器人都难以应对意外情况，而ANYmal的设计使其能够平稳应对，并持续不间断地运行。