從一個(gè)平臺(tái)跳躍到另一個(gè)平臺(tái)，再來一個(gè)后空翻！日前，一段人形機(jī)器人完美玩轉(zhuǎn)后空翻的視頻在互聯(lián)網(wǎng)上流傳開來，使人形機(jī)器人“阿特拉斯”（Atlas）一舉成為“網(wǎng)紅”。以希臘神話中力大無窮、雙肩支撐蒼天的擎天神來命名，“阿特拉斯”果然不負(fù)眾望，以鋼筋鐵骨之軀實(shí)現(xiàn)了漂亮的后空翻，標(biāo)志著機(jī)器人研究領(lǐng)域的又一次飛躍。

現(xiàn)有的機(jī)器人“王國”包括固定、輪式、履帶式、雙足及多足等不同“種群”。以雙足和多足為主要特征的腿足機(jī)器人對(duì)惡劣地形環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)、研制難度更高，代表著機(jī)器人研究領(lǐng)域的技術(shù)巔峰。長期以來，各軍事大國都對(duì)腿足機(jī)器人研究表現(xiàn)出強(qiáng)烈興趣。開展“阿特拉斯”等腿足機(jī)器人研究，背后就是軍事應(yīng)用的巨大需求牽引。

請(qǐng)關(guān)注今日《解放軍報(bào)》的報(bào)道——

這個(gè)“后空翻”不簡單

■朱婧倩 ?張敏

翻個(gè)筋斗到底有多難

不就是機(jī)器人翻個(gè)“筋斗”，這還能有多難？不過，后空翻畢竟是個(gè)難度極高的動(dòng)作，常人不易做到，就是體操運(yùn)動(dòng)員也要訓(xùn)練多時(shí)才能完成。

此次進(jìn)軍“體操”界的機(jī)器人“阿特拉斯”，本身就是個(gè)“膘肥體壯”的大型雙足機(jī)器人，除在移動(dòng)過程中要保持平衡外，還需要用雙腿來平衡體積龐大的上半身。為完成“后空翻”這個(gè)看似不可能完成的任務(wù)，“阿特拉斯”從起跳、空翻到平穩(wěn)著地，整個(gè)過程需要手、腳、腰同時(shí)運(yùn)動(dòng)。它的“大腦”必須通過數(shù)學(xué)公式預(yù)先精確計(jì)算好各個(gè)部位的運(yùn)動(dòng)線路、方向和角度，然后機(jī)械地控制起、轉(zhuǎn)和落地。

萬事開頭難。就起跳而言，“阿特拉斯”需要提前對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行精確規(guī)劃。更重要的是，“阿特拉斯”要有強(qiáng)勁有力的雙腿，如果力量不夠大，就不能給翻轉(zhuǎn)留出足夠的時(shí)間，更談不上后續(xù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整?！鞍⑻乩埂蹦壳耙呀?jīng)配備了內(nèi)置驅(qū)動(dòng)電池，通過有效的電量管理，可在瞬間爆發(fā)出驚人的巨大能量。

其實(shí)，空中翻轉(zhuǎn)過程才是真正“見功夫”的動(dòng)作?！鞍⑻乩埂笔且粋€(gè)多自由度、多剛體的機(jī)器人系統(tǒng)，姿態(tài)的精準(zhǔn)控制異常復(fù)雜，需要機(jī)器人體內(nèi)各類姿態(tài)傳感器實(shí)時(shí)回傳狀態(tài)參數(shù)。通過匯聚來自“身體”各個(gè)部位的姿態(tài)信息，它的“運(yùn)動(dòng)中樞”才能根據(jù)算法進(jìn)行控制決策，不斷優(yōu)化各個(gè)部位的參數(shù)指標(biāo)。在空中的“阿特拉斯”處于拋物線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須通過隨時(shí)改變姿態(tài)在落地前找準(zhǔn)“亮相”的最佳姿勢(shì)。

即便一路“闖關(guān)”，“阿特拉斯”要想“平安著陸”也遠(yuǎn)沒有想象的那么簡單。落地過程中需要應(yīng)對(duì)沖擊處理和保持平衡，無論是何種接觸面，“阿特拉斯”在與地面接觸的瞬間都將受到巨大的接觸撞擊。此時(shí)要利用液壓伺服控制系統(tǒng)，來有效減輕瞬間沖擊力?！鞍⑻乩埂钡哪_部也會(huì)安裝多維力傳感器，對(duì)腳的受力狀態(tài)進(jìn)行輔助控制。同時(shí)，落地一瞬間“阿特拉斯”的“關(guān)節(jié)”位置上移或下移一點(diǎn)，都有可能導(dǎo)致重心不穩(wěn)而摔倒，這對(duì)精準(zhǔn)控制提出了更高要求。