刊登日期 : 03/10/2022
近年機械人行業發展如火如荼，四足機械人如波士頓機械狗大家見得多，六足機械人又見過嗎？
由上海交通大學自主研發的六足滑雪機械人和六足冰壺機械人，身姿矯健、投壺精準，既能當運動員的陪練員，又能在運動場地進行測試和巡邏，創造出更舒適安全的冰雪體驗環境。
六足滑雪機械人自主規劃路線 避障轉彎
六足機械人又叫蜘蛛機械人，是多足機械人的一種。在科技部國家重點研發計劃「科技冬奧」重點專項支持下，上海交通大學設研發出六足滑雪機械人。
機械人採用雙板滑雪，中間的四條腿分成兩組，每兩條腿固定在一個滑雪板上，用於控制滑雪板的位置和姿態，兩側的兩條腿分別加裝了滑雪杖，通過控制滑雪板的位置可以實現滑雪的速度控制、轉彎和製動等功能。
據介紹，六足滑雪機械人除了高速滑雪，還能躲避人群、自主規劃最優路線。它在雪場高速滑行時，遇到障礙物能急轉彎，繼續保持自己矯健的滑雪身姿，還能在滑行的過程中完成高山滑雪運動中的「過旗門」任務。
如何能實現以上的「技能」？原來，六足滑雪機械人配備了一個智能系統。這個系統包括動態平衡穩定控制、智能感知和智能規劃，通過設計智能和行為智能的有機融合，使得機械人能夠分析人的滑雪行為數據，模仿人的滑雪動作，適應戶外雪面的環境特性。
六足滑雪機械人的適應溫度在零下25攝氏度到40攝氏度之間，展望未來，既可以作為滑雪輔助教練，也可以在高山和冰雪等嚴寒複雜環境中開展巡邏、救援等作業，幫助人們規避風險。
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世界首款 冰壺六足機械人精準投壺
在六足滑雪機械人之外，上海交通大學還研發出世界首款六足冰壺機械人。它具備人類投擲冰壺的行為功能，六條腿分為前、中、後三組：前部雙腿轉化為人手的功能，實現抱壺和旋轉壺的運動﹔中部雙腿的膝蓋和前部雙腿的肘關節復合成四點接觸冰面，形成人支撐腿的功能﹔後部雙腿蹬踏起踏器，實現推動機器人加速滑行的功能。
值得一提的是，有「冰上西洋棋」之稱的冰壺比賽還是一場智力博弈。因此，六足冰壺機械人除了「體能」了得，更是一位「智力型」選手。冰面的粗糙度和摩擦特性受冰面的製作和使用時間長短的影響明顯，機械人要通過視覺和力覺檢測訊息，辨識冰面的摩擦特性，來建立機械人和冰壺的動力學模型，從而實現更精準的冰壺投擲。
六足冰壺機械人既可以作為運動員的陪練，幫助完成投擲、擊打的教學演示，又可以進行冰壺投擲的技術訓練，獲得更好的擊打策略，為運動員競技比賽提供參考。
在比賽休息階段，機械人還能表演冰壺投擲或進行人機競賽，為比賽增添樂趣。在2022年北京冬奧會上，這款機械人就曾在「冰立方」表演冰壺投擲，六投六中，驚艷全場。
運動比賽之外，六足機械人更可用於導盲，因其穩定性高，行走速度適中，能夠滿足引導視障人士行走的需求。透過語音和力量感觸技術，實現與視障人士之間的人機交流互動，而機械人設置的鏡頭能感知環境，自主避開障礙。
