索尼集團(tuán)公司（簡稱：索尼集團(tuán)）近日宣布，索尼集團(tuán)和索尼互動娛樂公司（簡稱：SIE）發(fā)表的五篇關(guān)于機(jī)器人移動性的研究論文已被IEEE（電氣與電子工程師協(xié)會）和RSJ（日本機(jī)器人學(xué)會）聯(lián)合主辦的智能機(jī)器人與系統(tǒng)國際會議（IROS）2024錄用。該會議是AI（人工智能）和機(jī)器人領(lǐng)域的頂級國際會議。這些論文的研究重點在于開發(fā)能夠在多種環(huán)境中移動和行動的自主機(jī)器人。

秉持“用創(chuàng)意和科技的力量感動世界”為宗旨，索尼致力于研發(fā)多種技術(shù)，以實現(xiàn)人們創(chuàng)造力的充分發(fā)揮。機(jī)器人技術(shù)是索尼可以將其核心技術(shù)——AI、傳感技術(shù)和數(shù)字虛擬世界技術(shù)結(jié)合起來的實際應(yīng)用領(lǐng)域。索尼將繼續(xù)在基礎(chǔ)技術(shù)方面進(jìn)行研發(fā)，協(xié)調(diào)各技術(shù)領(lǐng)域，提供新的KANDO（感動）體驗，為建設(shè)更可持續(xù)的社會做出貢獻(xiàn)。

關(guān)于內(nèi)藏型全方位球型輪的研發(fā)

索尼集團(tuán)對一種六輪機(jī)器人進(jìn)行了研究，該機(jī)器人可以在平坦表面上使用輪式移動和在不平坦地形上使用腿式移動之間切換，實現(xiàn)高效運動。為了增強輪式移動的能力，設(shè)計一種能夠穩(wěn)定跨越臺階和障礙物的車輪裝置至關(guān)重要。為此，索尼集團(tuán)開發(fā)了內(nèi)藏型全方位球型輪（PTOB），這是一種嵌入電機(jī)的全向輪，能夠在遇到臺階時自動改變形狀。這項技術(shù)不僅有潛力推動輪腿機(jī)器人的發(fā)展，還可以應(yīng)用于輪椅和推車等輪式車輛。本文被提名為IROS 2024機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計最佳論文獎的決賽入圍作品。

作者：Kazuo Hongo (索尼集團(tuán)公司), Takashi Kito, Yasuhisa Kamikawa, Masaya Kinoshita, and Yasunori Kawanami

參考文獻(xiàn)：[2403.12160]開發(fā)一種用于增強爬坡和減振的緊湊堅固的內(nèi)藏型全方位球形輪

通過零階隨機(jī)非線性模型預(yù)測控制

與防護(hù)跳躍矩陣增強基于模型的魯棒性

腿式機(jī)器人需在周圍環(huán)境感知存在不確定性時采取安全行動。傳統(tǒng)的基于模型的方法難以將這些不確定性有效地納入運動生成中。因此，工程師們必須花費大量精力調(diào)整各種控制參數(shù)以保證安全。在本研究中，索尼集團(tuán)開發(fā)了一種方案，通過使用防護(hù)跳躍矩陣，考慮環(huán)境的不確定因素來預(yù)測未來運動的不確定性。將該方案與基于優(yōu)化的運動生成相結(jié)合，機(jī)器人即使在對周圍環(huán)境的測量不完善的情況下，也能生成安全的全身運動（例如，腿部動作和接觸位置）。

作者：Sotaro Katayama（索尼集團(tuán)公司）, Noriaki Takasugi, Mitsuhisa Kaneko, Norio Nagatsuka, Masaya Kinoshita

參考文獻(xiàn)：[2403.14159]通過零階隨機(jī)非線性模型預(yù)測控制與防護(hù)跳躍矩陣增強基于模型的魯棒性

基于分析平滑處理的控制障礙函數(shù)的

六輪伸縮腿型機(jī)器人Tachyon 3的

實時感知運動控制

為了適應(yīng)不同環(huán)境的移動，機(jī)器人必須實時利用環(huán)境感知生成最佳運動路線。但在足夠快速的計算時間內(nèi)計算出避開周圍障礙物的最佳運動路線始終是一個挑戰(zhàn)。為此，索尼集團(tuán)開發(fā)了一種新的碰撞檢測技術(shù)，稱為平滑分離軸定理。將此技術(shù)與一種安全關(guān)鍵控制方法——控制障礙函數(shù)相結(jié)合，機(jī)器人可以在1毫秒的計算時間內(nèi)生成安全平滑的運動，將其腿部放置在安全區(qū)域。

作者：Noriaki Takasugi（索尼集團(tuán)公司）, Masaya Kinoshita, Yasuhisa Kamikawa, Ryoichi Tsuzaki, Atsushi Sakamoto, Toshimitsu Kai, and Yasunori Kawanami

參考文獻(xiàn)：[2310.11792] 基于解析平滑控制障礙函數(shù)的六輪伸縮腿型機(jī)器人Tachyon 3的實時感知運動控制

基于樓層平面圖和物體分割的

移動機(jī)器人多激光雷達(dá)外部校準(zhǔn)

隨著機(jī)器人應(yīng)用的日益廣泛，更加需要日常硬件的維護(hù)（如部件和傳感器的更換）。特別是在傳感器重新安裝后，需要確保傳感器精確調(diào)整到原始位置，通常使用專業(yè)組件如校準(zhǔn)基板。為了解決這個難題而不使用特制元件，索尼集團(tuán)開發(fā)了一種校準(zhǔn)方法，通過感知周圍地面和物體的點云，同時調(diào)整多個傳感器的位置。此外，該方法即使在傳感器之間沒有重疊視野的情況下也能實現(xiàn)高精度校準(zhǔn)，從而使機(jī)器人設(shè)計中的傳感器的布置具有更大的靈活性。

作者：Shun, Niijima（索尼集團(tuán)公司）, Atsushi Suzuki, Ryoichi Tsuzaki, Masaya Kinoshita

參考文獻(xiàn)：[2403.14161] 基于樓層平面圖和物體分割的移動機(jī)器人多激光雷達(dá)外部校準(zhǔn)

雙向彈性串聯(lián)驅(qū)動器與扭力螺旋彈簧的開發(fā)

及其在腿足式機(jī)器人中的應(yīng)用

索尼互動娛樂公司（SIE）通過機(jī)器人探索新的可能。為了使機(jī)器人能夠執(zhí)行如跑步和跳躍等動態(tài)動作，需要提供減震能力并增加執(zhí)行器的輸出功率。本研究中，SIE新開發(fā)了一種使用扭力螺旋彈簧的小型彈性串聯(lián)驅(qū)動器，并將其應(yīng)用于單足機(jī)器人。這一機(jī)制利用彈簧儲存的彈性，實現(xiàn)高效的連續(xù)跳躍運動。

作者：Yuta Koda （索尼互動娛樂公司）, Hiroshi Osawa, Norio Nagatsuka, Shinichi Kariya, Taeko Inagawa, Kensaku Ishizuka

參考文獻(xiàn)：[2409.15791] 雙向彈性串聯(lián)驅(qū)動器與扭力螺旋彈簧的開發(fā)及其在腿足式機(jī)器人中的應(yīng)用

關(guān)于IROS 2024

IROS是全球最大的機(jī)器人技術(shù)國際會議，由IEEE（電氣與電子工程師協(xié)會）和RSJ（日本機(jī)器人學(xué)會）聯(lián)合主辦。

日期：2024年10月14日（周一）——2024年10月18日（周五）

會議地點：阿聯(lián)酋阿布扎比國家展覽中心(ADNEC)

參會需預(yù)先注冊登記。點擊閱讀原文，直達(dá)IROS 2024官網(wǎng)以獲取更多信息。

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