3D打印開(kāi)源四足機(jī)器狗和雙足機(jī)器人現(xiàn)在可以被遠(yuǎn)程控制了

2021年9月29日，南極熊獲悉，最近國(guó)外的一個(gè)“開(kāi)放式動(dòng)態(tài)機(jī)器人計(jì)劃（ODRI）”已經(jīng)開(kāi)發(fā)出3D打印四足機(jī)器狗和兩足機(jī)器人，而且可以通過(guò)Wi-Fi遠(yuǎn)程控制。

這個(gè)項(xiàng)目最開(kāi)始是想開(kāi)發(fā)一個(gè)低成本的基于無(wú)刷電機(jī)的模塊，能夠用于開(kāi)發(fā)各類(lèi)機(jī)器人�，F(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行了5年時(shí)間，將開(kāi)發(fā)平臺(tái)與3D打印、廉價(jià)的PCB和現(xiàn)成的組件相組合，就能夠以波士頓動(dòng)力機(jī)器狗（售價(jià)74,500美元）一小部分的成本就能夠制造機(jī)器人。

目前ODRI的開(kāi)發(fā)模塊已經(jīng)制造了一個(gè)名為Solo的3D打印機(jī)器人狗和一個(gè)名為Bolt的的雙足機(jī)器人。

什么是開(kāi)放式動(dòng)態(tài)機(jī)器人計(jì)劃（ODRI）？

ODRI是一個(gè)合作性的開(kāi)源項(xiàng)目，由幾個(gè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)組成：運(yùn)動(dòng)生成和控制小組、馬克斯-普朗克智能系統(tǒng)研究所、紐約大學(xué)坦登工程學(xué)院和LAAS/CNRS。

這項(xiàng)工作最終的目的是滿足機(jī)器人研究界的需求，很多機(jī)構(gòu)都在尋求一種低成本、輕量級(jí)的靈活研究平臺(tái)。ODRI的機(jī)器人開(kāi)發(fā)模塊在很大程度上可以3D打印，并且完全可以升級(jí)和修改，為預(yù)算有限的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)提供了一條低成本的先進(jìn)研發(fā)途徑。

ODRI表示，機(jī)器人平臺(tái)可用于研究基于動(dòng)物的肢體在礫石、土壤、沙子和泥土等表面的運(yùn)動(dòng)，以及跑酷等復(fù)雜行為的強(qiáng)化學(xué)習(xí)。其中一些研究在高成本的平臺(tái)上嘗試會(huì)有很大的風(fēng)險(xiǎn)。此外，它還可以用來(lái)研究環(huán)境操縱動(dòng)作，如開(kāi)門(mén)或按下按鈕，以及與5G無(wú)線等先進(jìn)通信技術(shù)的整合。

將Wi-Fi整合到一起

雖然這個(gè)平臺(tái)開(kāi)發(fā)了多年，并取得了不少的成果，但最新的創(chuàng)新之一是整合了Wi-Fi連接。機(jī)器人的算法閉環(huán)控制托管在一個(gè)單獨(dú)的PC上，而不是一個(gè)板載計(jì)算機(jī)。在機(jī)器人身上安裝的主要是控制驅(qū)動(dòng)單元、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)、一個(gè)無(wú)線控制器和電池。

對(duì)于這樣的項(xiàng)目，通常的標(biāo)準(zhǔn)做法是利用腿部單元的傳感器，在本地計(jì)算所有的定位、扭矩和速度。然而，在本地計(jì)算運(yùn)動(dòng)規(guī)劃需要相當(dāng)大的本地處理能力，這使得開(kāi)發(fā)更加困難，因?yàn)槟惚仨毎岩慌_(tái)大功率的PC裝進(jìn)一個(gè)很小的空間--特別是如果你打算對(duì)該設(shè)備進(jìn)行編程以執(zhí)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。

憑借最小的電子元件和輕量級(jí)的3D打印部件，ODRI成功地將機(jī)器人狗的變體Solo降低到總質(zhì)量?jī)H為2.2公斤，站立時(shí)臀部高度約為24厘米。

△3D打印的機(jī)器人狗Solo

關(guān)于機(jī)器人開(kāi)發(fā)模塊的更多細(xì)節(jié)可以這篇論文中找到 "An Open Torque-Controlled Modular Robot Architecture for Legged Locomotion Research "。此外，該機(jī)器人的開(kāi)源文件可以在項(xiàng)目的GitHub上找到。

與此類(lèi)似，XRobots公司的機(jī)器人工程師和3D打印YouTuber網(wǎng)友James Bruton最近開(kāi)始了他的3D打印機(jī)器人狗的V3版工作。這個(gè)被稱(chēng)為openDog的開(kāi)源項(xiàng)目已經(jīng)運(yùn)行了幾年，除了電機(jī)、軸承和其他一些部件外，完全可以在低成本的FDM系統(tǒng)上進(jìn)行3D打印，比如布魯頓剛好使用的LulzBot TAZ Workhorse。