Many applications require robots to move through terrain with large obstacles, such as self-driving, search and rescue, and extraterrestrial exploration. Although robots are already excellent at avoiding sparse obstacles, they still struggle in traversing cluttered obstacles. Inspired by cockroaches that use and respond to physical interaction with obstacles in various ways to traverse grass-like beams with different stiffness, here we developed a physics model of a minimalistic robot capable of environmental force sensing propelled forward to traverse two beams to simulate and understand the traversal of cluttered obstacles. Beam properties like stiffness and deflection locations could be estimated from the noisy beam contact forces measured, whose fidelity increased with sensing time. Using these estimates, the model predicted the cost of traversal defined using potential energy barriers and used it to plan and control the robot to generate and track a trajectory to traverse with minimal cost. When encountering stiff beams, the simulation robot transitioned from a more costly pitch mode to a less costly roll mode to traverse. When encountering flimsy beams, it chose to push cross beams with less energy cost than avoiding beams. Finally, we developed a physical robot and demonstrated the usefulness of the estimation method.


翻译:许多应用都要求机器人在具有巨大障碍的地形中移动,例如自驾驶、搜索和救援以及外星探索。虽然机器人在避免稀少的障碍方面已经非常出色,但它们仍然在艰难的障碍中挣扎。受使用和应对物理互动障碍的蟑螂的启发,这些蟑螂以各种方式利用和应对物理互动,以不同僵硬的方式穿过草样的横梁,在这里,我们开发了一个最微小的机器人物理学模型,能够对环境力感应进行微小的机器人,推向两条横梁,模拟和理解断层障碍的曲折。在测量的噪音波束接触力中,可以估计僵硬和偏转位置等波形特性,这些特性随着感测时间的增加而提高。模型预测了使用潜在能源屏障来界定的曲道的成本,并用它来规划和控制机器人以最低成本生成和跟踪曲流的轨道。在遇到僵硬的波束时,模拟机器人从更昂贵的投球模式转换成一个费用较低的滚动模式。在遇到飞跃时,会遇到僵硬的波波状时,我们选择以低于实际用途的方法来回避。最后显示,我们避免成本。

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
17+阅读 · 2020年9月6日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
54+阅读 · 2019年10月17日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
76+阅读 · 2019年10月10日
Yoshua Bengio,使算法知道“为什么”
专知会员服务
7+阅读 · 2019年10月10日
“CVPR 2020 接受论文列表 1470篇论文都在这了
盘一盘 Python 系列 9 - Scikit-Plot
平均机器
3+阅读 · 2019年6月11日
已删除
将门创投
6+阅读 · 2019年6月10日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月18日
大神 一年100篇论文
CreateAMind
15+阅读 · 2018年12月31日
【泡泡前沿追踪】跟踪SLAM前沿动态系列之IROS2018
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2018年10月28日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Arxiv
0+阅读 · 2022年2月18日
Arxiv
4+阅读 · 2021年10月19日
VIP会员
相关资讯
“CVPR 2020 接受论文列表 1470篇论文都在这了
盘一盘 Python 系列 9 - Scikit-Plot
平均机器
3+阅读 · 2019年6月11日
已删除
将门创投
6+阅读 · 2019年6月10日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月18日
大神 一年100篇论文
CreateAMind
15+阅读 · 2018年12月31日
【泡泡前沿追踪】跟踪SLAM前沿动态系列之IROS2018
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2018年10月28日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员