中國AGV網(m.xmydyc.com)援引外媒消息，意大利研究所(IIT)最近一直在探索，可以讓類人機器人能飛的想法。為了有效地控制飛行機器人、物體或車輛的運動，研究人員需要預估螺旋槳產生的推力強度的系統(tǒng)，從而使它們能夠在空中移動。

(iRonCub機器人。圖片來源：Istituto Italiano di Tecnologia。)

由于推力難以直接測量，因此需要根據(jù)機載傳感器收集的數(shù)據(jù)進行估算。IIT的團隊最近推出了一個新框架，可以估計未配備推力測量傳感器的飛行多體系統(tǒng)的推力強度。該框架發(fā)表在IEEE Robotics and Automation Letters上的一篇論文中，最終可以幫助他們實現(xiàn)他們設想的飛行類人機器人。

研究人員創(chuàng)建的推力估計框架顯著簡化了飛行機器人的設計并降低了制造成本，因為它不需要在推動機器人的每個噴氣發(fā)動機上安裝力傳感器。該框架不是使用力傳感器數(shù)據(jù)來估計推力，而是將兩種不同的信息源組合到一個單獨的估計過程中。

該框架使用的第一個信息源來自一個模型，該模型將發(fā)送到噴氣發(fā)動機的命令與產生的推力相關聯(lián)。這是一個數(shù)據(jù)驅動的模型，根據(jù)研究人員收集的數(shù)據(jù)進行訓練。

進行這項研究的人工智能和機械智能實驗室負責人Daniele Pucci說：“我們首先建立了一個特別的實驗裝置，它看起來很像一個防火和防彈室，用于放置噴氣發(fā)動機并安全地運行實驗。然后，通過使用此設置，我們從噴氣發(fā)動機收集了輸入/輸出數(shù)據(jù)，并選擇了描述發(fā)動機行為的模型。為此，我們以我們之前的一項工作為基礎。”

團隊框架用來估計推力的第二個信息來源是整個機器人的所謂“質心動量”。這是機器人專家用來開發(fā)類人系統(tǒng)來控制和估計他們的運動的價值。

如果單獨使用它們，團隊框架使用的兩個信息源都會有很大的局限性。例如，如果噴氣發(fā)動機始終以完全相同的方式運行，他們使用的數(shù)據(jù)驅動模型只能準確估計推力。然而，噴氣發(fā)動機的性能可能因各種不同的環(huán)境因素而異。

為了評估他們的框架的有效性，Pucci和他的同事在一個新開發(fā)的機器人iRonCub上對其進行了測試，iRonCub是集成噴氣發(fā)動機的iCub機器人的進化版本。雖然該團隊已經在這個機器人上工作了一段時間，但他們直到最近才能夠展示其全套功能。

Pucci說：“處理噴氣式機器人并不是一件容易的事，因為噴氣式空氣溫度可能達到700攝氏度，空氣速度可能具有超音速特征，流速約為1800公里/小時。出于這個原因，我們制定了嚴格的實驗程序和協(xié)議，使我們能夠安全地使用iRonCub。在這方面，我們的研究團隊必須克服一些與經典機器人研究相去甚遠但更接近于那些與傳統(tǒng)機器人研究相關的問題和問題。航空電子設備。”

(開發(fā)iRonCub的團隊。圖片來源：Istituto Italiano di Tecnologia。)

雖然到目前為止研究人員只在他們的人形機器人iRonCub上測試了推力估計框架，但它也可以應用于其他具有不同身體結構的飛行機器人。這包括可重新配置的飛行機器人，可以改變形狀或配置以執(zhí)行特定操作的系統(tǒng)。

如果應用于噴氣動力飛行箱，研究人員開發(fā)的推力估計框架可以為在偏遠地區(qū)運送各種產品(包括食品和藥品)開辟新的機會。如果獲得歐盟或科學基金會的資助，Pucci和他的同事們希望更深入地探索這種可能的應用。同時，該團隊計劃繼續(xù)開發(fā)iRonCub，專注于其飛行能力。他們的希望是最終推出第一個能夠進行地面和空中運動的可靠且高性能的人形機器人。

作為中期研究目標，Pucci的兩位同事Affaf Momin和Hosameldin Awadalla計劃改進他們使用人工智能 (AI) 和數(shù)據(jù)驅動計算工具創(chuàng)建的推力估計框架。隨后，他們的同事Giuseppe L'Erario將專注于將這些算法集成到控制器中，以統(tǒng)一機器人的行走、操縱、跑步、起飛和水平飛行策略。