跳跃机器人Salto又来了，花式跳跃被“优化”，跳着跳着就精准着陆！

我们喜欢加州大学伯克利分校的Salto跳跃机器人正被优化得越来越好了，这些优化后变化正在增加，小机器人的功能似乎也在不断进步。最新的升级在本周的Virtual ICRA 2020上展示，尤其令人印象深刻，因为Salto已经学会了如何非常精确地停止，它能精准地跳到你想要的位置。

据我们所知，让Salto停止跳跃而不破坏自身的最佳方法是让某个有特殊时机的人尝试在弹跳中直接将其夺走。萨尔托（Salto）在跳跃方面表现出色，但在非跳跃方面并不是特别擅长。也就是说，在降落时可能会存在着陆偏离的问题

不过近日，这个令人难以置信的动态小机器人能够精准地降落在目标预定的位置上。在视频中，您可以看到Salto降落在本质上是一维的吧台脚上，但是根据ICRA的论文，它也能够降落在单点脚上，尽管其推进器确实很难保持直立。着陆过程中的大部分工作都是由机器人在空中进行的，它使用与上一次迭代相同的硬件，即旋转的惯性尾翼和几个螺旋桨推进器，以实现多轴稳定性。

尽管着陆效果令人印象深刻，但这只是这里新增功能的一半。正如您在视频中看到的那样，另一件事是Salto机器人现在可以更好地控制行进路线，使其能够将跳转目标定位到特定位置。这种能力源于精确跳向目标和均衡着陆的结合；它们使Salto可以更好地控制其下一跳，因为它有机会着陆并准确地瞄准目标，而不是在弹跳时。该机器人能够将其着陆目标的标准偏差从9厘米一直减小到1.6厘米，这意味着它现在可以处理树枝之类的小目标了-我们迫不及待想看到它的实际效果。

记者：降落有什么困难，为什么Salto机器人现在可以精准地实时降落？

贾斯汀·严（Justin Yim）：当跳投员以一定角度着陆时，其下降运动可以转换为大量角动量。Salto的着陆角必须非常准确，否则角动量会太大，以致其反作用轮尾巴无法抵消。从1米（3英尺）高处跌落，萨尔托（Salto）如果要保持其着陆，则只能前后摆动约2.3度。体操运动员用双脚并拢“着陆”面临着同样的挑战。如果他们的角动量是错误的，他们必须采取步骤保持平衡。但是，仅用一条腿（如Salto一样）或在狭窄的壁架或横梁上降落是不可能的。降落在横梁或壁架上的人将像萨尔托旋转其反作用轮的尾巴一样，转动双臂。

现在Salto可以降落了，它可以停止跳跃并且也能立刻精准停下来。Salto可以在立场阶段花费更多时间为下一次跳跃做准备，因此现在可以更准确地对狭窄目标进行跳跃。结合将着陆物保持在狭窄支撑物上的能力，我们希望这项研究将使诸如Salto之类的机器人能够在壁架和树枝等狭窄立足处跳跃。“结合在狭窄的支撑物上着陆的能力，我们希望这项研究将使像Salto这样的机器人能够在狭窄的立脚处跳跃，例如壁架和树枝”

Salto的某些早期版本具有更大的脚，该论文提到此版本可以降落在其点脚上，但直脚更加稳定。您认为Salto的最佳脚部设计在未来会如何发展，特别是随着其功能的增强和操作环境的多样化？

我认为设计与地面接触的灵巧脚部机制很重要。我们开始用点脚弹跳Salto，因为这非常容易建模和控制。只要它不会滑动或移位，指向脚的行为就始终像球窝关节，而更复杂的脚会根据地面的形状以不同的方式推动和扭曲。但是，只有一个接触点，如果该点很滑或易碎，那么一只脚不能在地面上施加扭矩来平衡，也不能闩锁在地面的不同部分上。当前，我们再次用尖脚代替了吧台脚，但是我们在Salto的腿上又增加了两个脚趾，只有在Salto蹲下时才与地面接触。Salto这样弹跳时可以在其脚上跑动，但是却获得了脚踏着陆的好处，该脚踏着陆时会施加侧倾扭矩。我们还在为Salto在其他表面上运行而设计其他被动脚部设计。

记者：运动捕捉对Salto的这次迭代有多少不同？

Salto可以在没有动作捕捉的情况下跳跃和降落，但与动作捕捉跟踪更加一致。无动作捕捉的Salto操作就像被蒙住双眼一样。您仍然可以保持平衡并四处走动，但这很难。我们发送给Salto的运动捕获信息是它的速度和一些指令，这些指令以精确跳跃的顺序到达磁带标记。Salto现在无需任何动作捕捉信息即可保持平衡。

记者：Salto最初显示为从垂直表面跳下来，这是您想恢复的功能吗？

我们很想让Salto回到垂直表面之外！较早的飞行阶段控制将很难准确地跳到足以以正确的角度撞墙以进行跳墙。如果Salto跳入墙壁太远，它将崩溃。如果跳入墙壁的距离不够，它将滑落墙壁而不是跳出墙壁。新的姿态阶段发射使Salto具有再次开始跳墙的准确性。您可能已经注意到，Salto最初使用姿态阶段运动来指示其早期的壁跳。但是，在使用新的平衡控制之前，我们必须为每个跳跃设置非常仔细地手动调整Salto的运动。使用新的控制器，Salto可以更好地精确地到达我们想要的位置，而无需进行所有调整。