我动你也动 我跳你也跳 MIT小爱马仕机器人同你感同身受

不知道你对Spielberg电影“ Ready Player One”中的触觉服是否有印象？电影中，触觉服将人类与VR头像连接。实际中，MIT将人类与机器人连接。

近日，麻省理工学院的研究人员又展示了新的黑科技，该机器人称为Little HERMES（小爱马仕），会“借用”操作员的身体机能，当操作员做出移动时，Little HERMES会迅速做出相应的移动。

Little HERMES的主要组件：

（A）定制执行器，用于承受冲击并能够产生高扭矩。

（B）轻型肢体，惯性低，腿部摆动快。

（C）具有三轴接触力传感器的坚固耐用的轻型脚踏传感器。

（D）坚固的IMU来估计机器人的躯干姿态，角速度和线性加速度。

（E）National Instruments的实时计算机sbRIO 9606，用于机器人控制。

（F）串联两个三节锂聚合物电池。

（G）刚性轻巧的框架，可最大程度地减少机器人的重量。

然而，能步行和跳跃的机器人并不新奇，Little HERMES有什么特别之处呢？

研究人员表示，Little HERMES可以成为更有能力的救援机器人，但要建造具有与人类相当的运动和决策能力的全自动机器人仍然是一个挑战。可能需要更先进的远程操作系统。

麻省理工学院仿生机器人实验室主任Sangbae Kim和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校教授助理João Ramos在发表在《科学机器人》上的论文中指出，现有的远程操作系统通常无法有效地使操作员的动作与机器人的动作相匹配。另外，常规系统不向人类远程操作者提供关于机器人正在做什么的物理反馈。他们的新方法解决了这两个限制，并且为了了解其在实践中的工作方式，他们建立了Little HERMES。

这种策略的挑战在于将人体运动正确地映射到机器人上，同时告知操作员机器人重现运动的紧密程度。

因此，研究提出了一种针对该双边反馈策略的解决方案，以控制双足机器人与操作员同步地采取步骤，跳跃和行走。通过（i）将人体运动数据的核心部分实时缩放到机器人比例，以及（ii）向操作员施加与人和机器人之间的相对速度成比例的反馈力，从而实现了这种动态同步。

今年年初，该项目研究人员撰写了关于Little HERMES的深入文章，他们描述了系统的两个主要组件：

“我们正在构建一个远程机器人系统，该系统包括两部分：具有敏捷性和动态行为的类人动物，以及一种新型的双向人机界面，该界面将您的运动发送给机器人，并将机器人的运动发送给您。因此，如果机器人踩到碎片并开始失去平衡，操作员会感到同样的不稳定，并会本能地做出反应以防止跌倒。然后，我们捕获该物理响应并将其发送回机器人，这也有助于避免跌倒。通过这种人机交互，机器人可以利用操作员固有的运动技能和瞬间反射来保持立足点。您可能会说我们正在将人的大脑放入机器中。”

麻省理工学院的研究人员为控制Little HERMES而建立的人机界面与传统的人机界面的不同之处在于，它依靠操作员的反应来提高机器人的稳定性。研究人员称其为平衡反馈接口或BFI。

BFI的主要模块包括：

（A）躯干和脚的自定义界面附件，旨在捕获高速（1 kHz）的人体运动数据。

（B）两个欠驱动模块，用于跟踪躯干的位置和方向，并向操作员施加力。

（C）每个致动模块具有三个自由度，其中一个是由直流无刷电机致动的推/拉杆。

（D）一系列具有被动关节的连杆，这些被动关节连接到操作员的脚上并跟踪其空间平移。（E）National Instruments的实时控制器cRIO 9082，用于关闭BFI控制回路。

以下是关于实验的更多录像，展示了Little HERMES的步进和跳跃，向前和向后走几步以及如何保持平衡。观看直到最后，你可以看到在实验中Little HERMES不成功的步进。

MIT研究人员表示，他们希望将具有类似设计的机器人腿用于更高级的类人动物的一部分。他们设想有一个快速移动的四足机器人，该机器人可以在各种地形中运行，然后转变为双足机器人，用双手进行灵巧的操纵。

这可能涉及合并一些麻省理工学院研究人员在他们的实验室中建造的机器人，可能在猎豹和HERMES或迷你猎豹和小HERMES 之间创建机器人混合体。

我们等不及要看看最终的机器人会是什么样子。