Science Robotics 封面论文:美国宇航局喷气推进实验室开发了自主蛇形机器人,用于冰雪世界探索

人们对探索冰冷的卫星(如土卫二)的兴趣越来越大,这可能具有天体生物学意义。然而,由于地表或冰口内的环境极端,获取样本具有挑战性。美国宇航局的喷气推进实验室正在开发一种名为Exobiology Extant Life Surveyor(EELS)的蛇状机器人,能够在冰冷的表面上自主导航。EELS有一个感知头,其中包含一系列传感器和摄像头来观察其环境,而身体则具有用于改变形状的铰接部分和螺纹状的外表面以实现运动。EELS显示出对复杂冰冻地形进行自主勘探的潜力。
在这里插入图片描述

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adh8332

Vaquero等人近期发表的Science Robotics封面论文,概述了EELS项目及其开发工作,以创建一个具有风险意识的自主机器人来导航这些极端的冰地形/环境。描述了机器人的架构以及安全有效地导航和感知冰冷环境的技术挑战。他们专注于与地面移动性、不确定性下的任务和运动规划以及风险量化相关的挑战。从现场测试和模拟场景中提供移动性、任务和运动规划的初步结果。

在这里插入图片描述

该系统由 10 个相同的部分组成,使 EELS 具有蛇形机器人典型的自重复结构。所有段的总长度为 ~4 m,质量为 ~100 kg。每个部分都配备了三个执行器,其中两个使机器人能够改变形状,而第三个则驱动蒙皮(螺钉)。每个形状执行器的峰值扭矩为 400 N·m。高维度自由度允许可重构性和广泛的可能步态。除了适应性强的移动性能外,机器人的自动重复结构还允许优雅的退化和冗余。主动皮肤推进是通过使用连接到每个模块的反向旋转螺钉来实现的。这种特性使运动成为可能,同时使形状执行器保持在准静态的运行状态。

在 EELS 中,控制器是分层排序的,以便于问题表述、软件开发、组件测试和代码可维护性。每个控制器将来自较高级别控制器的目标作为输入,并将其转换为较低级别控制器的分解目标。在该层次结构的底部,有低级硬件命令,而在顶部,有任务级目标,表示为操作员的意图。执行器(关节级)控制器将所需的螺杆速度以及弯曲和扭转执行器位置转换为硬件可理解的命令。形状和螺钉控制包括一组控制器,这些控制器接收所需的路径、所需的控制器和偏差信息,并输出所需的接头角度和螺钉速度。不同的步态需要不同的控制方案。路径规划模块以环境中的姿势形式使用目标,并生成实现这些目标的适当路径。

在这里插入图片描述

通过在喷气推进实验室火星场的沙地和加利福尼亚州大熊的冰雪地形中进行的实验室和现场测试来评估表面机动性。各种各样的测试地形配置凸显了机器人的适应性,这是通过基于螺杆和形状的运动相结合实现的。测试活动的主要步态是领导者-追随者和基于形状的步态。外感受和本体感受控制都被证明是有效的运动方法。基于螺钉的运动允许对领导者-跟随者步态进行闭环路径跟踪,并且基于形状的运动被证明是一种有用的策略,可以使机器人摆脱可能意味着传统移动系统(如漫游车)终结的情况。此外,当螺旋运动被证明不太可靠时,基于形状的运动被证明是一种有效的导航松散地形的方法,例如粉雪或细沙。值得强调的是,外感受定位和映射在现场多次失败。这些故障源于硬件故障以及外感受算法与环境之间的交互。这些失败强调了本体感受控制策略和能够在控制模式之间切换的系统级自主性的必要性。外感受故障通常是由环境中的退化引起的,可以通过本体感受移动来克服,直到更多特征变得可见,从而允许重新定位。此外,当外感应因硬件故障而失败时,能够继续执行任务仍然有价值,尽管依赖于本体感觉的路径更保守。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/754470.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

ChatGPT:激发学术创新,引领论文写作进程!

ChatGPT无限次数:点击跳转 摘要: 随着人工智能技术的不断发展,ChatGPT成为了学术界的一股清新风潮。本文将探讨ChatGPT在学术论文写作方面的独特性和潜力,并通过多个实例展示其独特的优势。通过ChatGPT,我们可以打破论文写作的瓶…

【论文阅读笔记】Split frequency attention network for single image deraining

1.论文介绍 Split frequency attention network for single image deraining 用于单幅图像去噪的分频注意力网络 Paper Code 2023年 SIVP 2.摘要 雨纹对图像质量的影响极大,基于数据驱动的单图像去噪方法不断发展并取得了巨大的成功。然而,传统的卷积…

C/C++动态链接库的封装和调用

1 引言 静态链接库是在编译时被链接到程序中的库文件,在编译时,链接器将静态链接库的代码和数据复制到最终的可执行文件中。动态链接库是在程序运行时加载的库文件,在编译时,可执行文件只包含对动态链接库的引用,而不…

外贸网站文章批量生成器

随着全球贸易的不断发展,越来越多的企业开始关注外贸市场,而拥有高质量的内容是吸引潜在客户的关键之一。然而,为外贸网站生产大量优质的文章内容可能是一项耗时且繁琐的任务。因此,外贸网站文章批量生成软件成为了解决这一难题的…

remote: GitLab: LFS objects are missing(pre-receive hook declined)

Git push 遇到错误: remote: GitLab: LFS objects are missing. Ensure LFS is properly set up or try a manual "git lfs push --all". To http://192.168.x.x/xxxxxx.git! [remote rejected] dev -> dev (pre-receive hook declined) error: faile…

语音识别:whisper部署服务器(远程访问,语音实时识别文字)

Whisper是OpenAI于2022年发布的一个开源深度学习模型,专门用于语音识别任务。它能够将音频转换成文字,支持多种语言的识别,包括但不限于英语、中文、西班牙语等。Whisper模型的特点是它在多种不同的音频条件下(如不同的背景噪声水…

做跨境用哪种代理IP比较好?怎么选到干净的IP?

代理IP对于做跨境的小伙伴来说,都是必不可少的工具,目前出海的玩法已经是多种多样,开店、账号注册、短视频运营、直播带货、网站SEO等等都是跨境人需要涉及到的业务。而国外代理IP的获取渠道非常多,那么做跨境到底应该用哪种代理I…

linux开机启动设置方法

开机启动最简单的方法是在/etc/rc.local启动脚本中写入需要执行的命令。另一种方式是在/etc/init.d中编写一个启动脚本。但是这两种方式都不是正规的启动模式。init.d是Linux最早的服务管理方案,命令service start xxx就是去调用init.d中的启动脚本。之后init机制被…

蓝桥杯(3.18 刷真题)

P8697 [蓝桥杯 2019 国 C] 最长子序列 AC import java.util.Scanner; public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc new Scanner(System.in);String s1 sc.nextLine();String s2 sc.nextLine();char[] c1 s1.toCharArray();char[] c2 s2.toCh…

使用 Redisson 实现分布式 CountDownLatch,如何使用RCountDownLatch实现内外网数据互通的超时控制?

闭锁(CountDownLatch)是一种用于同步多个线程的机制,它可以让一个或多个线程等待其他线程完成某个任务后再继续执行。 在Java中,RCountDownLatch 是 Redisson 提供的分布式闭锁实现,它基于 Redis 的分布式系统&#x…

基于Spring Boot的研究生志愿填报辅助系统

摘 要 二十一世纪我们的社会进入了信息时代,信息管理系统的建立,大大提高了人们信息化水平。传统的管理方式对时间、地点的限制太多,而在线管理系统刚好能满足这些需求,在线管理系统突破了传统管理方式的局限性。于是本文针对这一…

掌握请求控制权:Axios 如何取消请求的两种方法

在前端开发中,网络请求是非常常见的操作。而有时候,我们可能需要在发送请求后取消它,比如用户在请求还未完成时离开了当前页面或者执行了其他操作,本文将介绍如何在使用 Axios 发送请求时取消这些请求。 基本概念 在 Axios 中&am…

【NLP03-新闻主题分类任务】

新闻主题分类任务 背景 以一段新闻报道中的文本描述内容为输入,使用模型帮助我们判断它最优可能属于哪一种类型的新闻,这是典型的文本分类问题,这里假定每种类型是互斥的,即文本描述有且只有一种类型 新闻主题分类数据 #通过t…

swagger使用手册

1.导入依赖 <!--引入swagger--><dependency><groupId>io.springfox</groupId><artifactId>springfox-swagger2</artifactId><version>2.7.0</version></dependency><dependency><groupId>io.springfox</…

什么是集成学习

集成学习是一种机器学习方法&#xff0c;目的是将多个基本学习算法组合起来&#xff0c;以达到更好的预测性能。通过将多个模型的预测结果进行加权平均或投票&#xff0c;集成学习能够减少单个模型的偏差和方差&#xff0c;从而提高整体的泛化能力。常见的集成学习方法包括Bagg…

AR/MR产品设计(二):如何用一双手完成与虚拟对象的自然交互

AR/MR产品设计&#xff08;二&#xff09;&#xff1a;如何用一双手完成与虚拟对象的自然交互 - 知乎 手是我们与现实世界交互最重要的方式&#xff0c;同样在虚实混合的世界中是最重要的交互方式 在AR/MR/VR的交互中&#xff0c;手势交互会作为XR的重要交互动作&#xff0c;因…

鸿蒙开发 一 (一)、框架了解

一、UI框架 开发范式名称 语言生态 UI更新方式 适用场景 适用人群 声明式开发范式 ArkTS语言 数据驱动更新 复杂度较大、团队合作度较高的程序 移动系统应用开发人员、系统应用开发人员 类Web开发范式 JS语言 数据驱动更新 界面较为简单的程序应用和卡片 Web前端…

视频技术1:使用ABLMediaServer推流rtsp

ABLMediaServer定位是高性能、高稳定、开箱即用、商用级别的流媒体服务器 下边展示了如何把1个mp3作为输入源&#xff0c;转换为rtsp流的过程。 作用&#xff1a;用rtsp模拟摄像头的视频流 1、启动ABLMediaServer ABLMediaServer-2024-03-13\WinX64\ABLMediaServer.exe 配…

聚类分析 | Matlab实现基于NNMF+DBO+K-Medoids的数据聚类可视化

聚类分析 | Matlab实现基于NNMFDBOK-Medoids的数据聚类可视化 目录 聚类分析 | Matlab实现基于NNMFDBOK-Medoids的数据聚类可视化效果一览基本介绍程序设计参考资料 效果一览 基本介绍 NNMFDBOK-Medoids聚类&#xff0c;蜣螂优化算法DBO优化K-Medoids 非负矩阵分解&#xff08…

简单来说依赖注入 Unity (c#)

在游戏开发领域,构建引人入胜且组织良好的游戏是最终目标。然而,随着项目复杂性的增加,管理依赖关系和确保代码灵活性可能成为一项艰巨的任务。这就是依赖注入 (DI) 发挥作用的地方。 在本文中,我们将深入 Unity 中的依赖注入世界,探索其概念、优点和实际实现。最后,你将…