灵巧的四足机器人可以同时行走和搬运物体

四足机器人，也称为四足机器人，具有优势特征，包括能够在具有挑战性的地形上快速行走并保持低重心。一些四足机器人还可以操纵周围的物体，但这通常是通过安装在机器人顶部的类似手臂的结构来实现的，而不是它们用来行走的四肢。

卡内基梅隆大学、华盛顿大学和谷歌DeepMind的研究人员最近开发了一种创新的四足机器人，它可以使用与行走相同的腿拾取和处理附近的物体。该机器人系统在预印本服务器arXiv上发布的一篇论文中介绍，被发现非常灵巧且用途广泛，可以成功完成各种对象操作任务。

“四足机器人是一种多功能智能体，能够在复杂的环境中执行运动和操纵，”卡内基梅隆大学安全人工智能实验室副教授、本文通讯作者DingZhu告诉TechXplore。“传统设计通常采用顶部安装的手臂来执行操作任务。然而，这些配置可能会限制机器人的有效负载、稳定性和效率。我们在自然界中没有看到手臂背在背上的狗，”赵说。

LocoMan是赵和他的同事设计的新型机器人，解决了大多数先前开发的四足机器人的局限性。这种新型机器人具有独特的形态，使其能够适应四肢的排列，从而能够以不同的方式操纵物体。

其独特的结构和配置使LocoMan能够在复杂环境(包括密闭空间)中执行6D姿势操纵。该机器人依赖于Loco机械手，这是一种新开发的、可扩展、低成本、轻量级、具有3自由度的模块化机械手。

Loco机械臂相当容易制造，因此也可以大规模部署。研究人员在机器人的前小腿上集成了两个Loco机械手，从而确保这些小腿也可以充当手。

“LocoMan是一款多功能四足机器人，由一个标准四足机器人和两个Loco机械手组成，”一年级博士生ChangyiLin说道。赵教授实验室的学生解释说。“它在全面的全身控制(WBC)框架下运行，促进五种操作模式的无缝过渡：单抓手操纵、单脚操纵、双手操纵、移动和局部操纵。通过为机器人配备两个在它的小腿上安装操纵器并整合它原来的腿，我们实现了6D姿势操纵。”

赵和他的同事在一系列现实世界的实验中评估了他们的机器人，发现它非常灵巧。除了低成本和紧凑之外，LocoMan还可以处理复杂的操作任务，包括开门、将电子设备插入插座以及在有限空间内拾取物体。

“我们的研究为智能机器人提供了不同的视角。我们希望提供一种互补的机器人，它可以做人类可能不想做的事情，而不是复制具有相似形态的人类，”赵说。“LocoMan使四足机器人能够在狭窄的空间内执行复杂的操作任务。”

最近这篇论文中介绍的新机器人很快就会在更广泛的环境中进行测试，并最终可以用于解决现实世界的问题。在接下来的研究中，赵和他的同事计划利用尖端的计算机视觉和机器学习算法进一步增强他们的机器人的能力。

“视觉语言模型的集成预计将彻底改变LocoMan生成动作的方式，”赵补充道。“这可以通过解释环境的视觉感知和处理人类的口头指令来实现，从而实现更直观和无缝的交互。”