9月9日，腾讯 Robotics X 机器人实验室宣布其轮腿机器人Ollie最新的研究进展展示了首次曝光的触觉交互和独家的双轮步骤，进一步丰富了机器人的感官，提高了其运动控制能力，展示了腾讯领先的布局和机器人前沿技术的不断探索。
Ollie是腾讯自主研发的轮腿机器人和腾讯Robotics X 机器人实验室继机器狗 Jamoca 和 Max 经过另一次创新探索，它整合了许多领先的移动控制技术，在运动规划、平衡与稳定、人机交互等领域取得了重大突破。身姿灵活，Ollie又称轮滑小子。
据悉，本次升级中新增的触觉传感器使Ollie 它具有感知接触能力，能够回应触摸动作，挑战头部平衡球形物体等困难任务。同时，通过运动控制和动作生成算法的升级，Ollie可持续稳定地完成不同步频的双轮步行动作，进一步提高整体运动的稳定性和灵活性。
腾讯自主研发的轮腿机器人Ollie被称为轮滑小子。
加入触觉交互，挑战头顶平衡球搬运任务
感知和认知技术是机器人安全、高效、独立运行的基础。近年来，计算机视觉领域发展迅速，取得了许多可比甚至超越人类的成就。同时，触觉感知技术发展相对缓慢，在一定程度上限制了机器人能力的扩展。如何使机器人具有接近人类水平的触觉能力，成为近年来研究热点和技术挑战之一。
腾讯Robotics X机器人实验室将触觉传感器与轮腿式机器人Ollie创新结合。腾讯传感器Robotics X 实验室与清华大学联合研发，结合定制电极适配模块和高速信号采集模块，采用超高灵敏度、超大范围、超快响应速度和超高循环稳定性的新型压阻材料，加入自主研发的软硬件集成解决方案，让机器人感知身体表面极其微妙的压力变化。纳米科技领域国际顶级期刊的相关研究成果ACS NANO接收。
添加新型触觉传感器后，Ollie用自己的皮肤来感受外界的接触信息。
添加新型触觉传感器后，Ollie你可以用你的皮肤来感受外部接触信息，包括感知和识别接触模式、接触强度、接触方向和接触轨迹形状，并以不同的方式做出反应。
结合稳定的运动能力，支持触觉，Ollie 它还可以挑战难度大的头部平衡和处理球形物体的任务，充分利用球体与机器人表面的接触信息，结合自身姿势传感器和关节电机编码器的数据，实现上半身物体控制能力与下半身移动平衡能力的完美结合。
用移动机器人完成搬运任务时，一般会选择接触面稳定的搬运对象，如纸箱等方形物体。机器人用平面头搬运容易滚动滑落的球形物体要困难得多。
据了解，Ollie 利用新的触觉传感器感知球的相对位置和运动状态，实时处理数据，在不同地形平衡稳定驾驶的基础上控制自己，保持球不掉落。其背后的领先技术为移动机器人在复杂场景下提高自身的移动和物品控制能力奠定了坚实的基础。
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双轮进化，不同地面如履平地行走
值得一提的是，最新的Ollie它还展示了双轮步行动作。与去年展示的原地步行动作相比，它增加了同时步行和移动的能力，持续时间更长，动作更流畅，整体性能更稳定。
完成双轮的完成取决于动作生成技术。将机器人的动作分为单轮支撑阶段和双轮支撑阶段。在单轮支撑阶段，机器人通过地面或跨越障碍物，有一个单轮着地，类似于单轮站立状态。
此时，机器人不仅要用支撑轮腿控制转向，还要保持俯仰和横滚的动态平衡。在这种情况下，研究小组建立了简化动力学模型，并采用非线性优化方法完成动作生成和控制。
双轮支撑阶段是迈步动作中的瞬时切换状态。虽然时间很短，但很难。在这个阶段，机器人的两个轮子与地面相对滑动。这使得机器人的接触力和动力学特性非常复杂。因此，研究团队采用数据驱动，在动作中生成关节角序列，在机器人动作和姿态控制中生成关节角序列。
据悉，Ollie 卓越的平衡能力主要基于自适应动态规划平衡控制技术，这是腾讯Robotics X机器人实验室的重点研究方向之一，相关论文已在行业内知名期刊IEEE Robotics and Automation Letters上发表，国际顶级会议在机器人领域IEEE/RSJ IROS 2021上展示。在此基础上，团队将自适应动态规划与全身动力学控制技术相结合，实现了机器人更广泛的地形适应性，相关论文已经IEEE/RSJ IROS 2022录用。在此基础上，团队将自适应动态规划与全身动力学控制技术相结合，实现了机器人更广泛的地形适应性，相关论文已经IEEE/RSJ IROS 2022录用。
轮腿机器人是近年来机器人研究的前沿领域。Ollie轮式结构和腿部能力，移动快，效率高，腿部能力使Ollie适应地面不平，完成跳跃台阶等动作。现在，再加上触觉和更高级的双轮迈步，Ollie能力不断丰富。
据了解，未来，Ollie将继续作为腾讯Robotics X机器人实验室前沿技术探索的实验平台承担从机器人本体设计、系统集成到广泛感知和控制规划算法的研究任务，完成全栈技术能力的积累。
马芳
【作者】 马芳
【来源】 南方报业传媒集团南方 客户端
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