波士頓機器狗將比馬斯克先登上火星?「恢復算法」加持跌倒了還能爬起來

估計就連天天做火星夢的馬斯克都想不到,「狗」可能會比人更快一步,登陸火星。在12月14日在線舉行的美國地球物理聯盟(AGU)年會上,NASA和加州理工學院的研究人員進行了一次演示,介紹了他們的「火星犬」——Au Spot 。

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這只名為 Au Spot 的狗是由波士頓動力公司(Boston Dynamics)製造的四條腿機器人探測器 Spot 的改進版。

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據NASA介紹,它能夠完成其他火星探測器,這種機器狗可以以典型輪式漫遊車(如勇氣號、機遇號、好奇號和最近推出的毅力號)永遠無法做到的方式進行活動。

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難道,機器狗要進攻煉獄般的火星了嗎?先來看看這只犬的技術含量有多高!

火星上飛檐走壁,自主導航、3D繪制地圖

火星的表面,崎嶇不平,還有很多洞穴。

人類也派出多艘探測器,前去調查。

然而,傳統的火星探測器大多隻能在平坦的地表活動,而且是輪式的,但許多具有重大科學意義的火星區域通常地形崎嶇,有的還在地表以下。

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波士頓動力的小型機器狗Spot因其矯健靈活的身體素質,輕松穿越復雜地形的能力以及長達多個小時的續航時間,似乎很適合在火星探索。

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用於探索火星的「火星犬」,從崎嶇不平的表面到隱藏的洞穴

Au-Spot使用一系列由車載計算機處理的傳感器掃描周圍環境,60 多名科學家和工程師為它配備了網絡傳感器和軟件,使用包括來自激光雷達(使用激光脈沖的遙感)、視覺、熱和運動傳感器的數據,「火星犬」能夠以3D的方式,安全、自主地掃描、導航和繪制環境地圖。

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據介紹,一隻「火星犬」由三個獨立的單元組成:(Alpha-MD),裝備有包括手臂在內的深部洞穴勘探有效載荷;兩個(Tether-MD)配備了網絡共享系統,其中一個單元帶有MMRTG電源。(其中MD是Mars Dog的縮寫)

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科學家在AGU上表示,「火星犬」的敏捷性和彈性與傳感器相結合,使它們能夠避開障礙物,在多條路徑之間進行選擇,並為地球上的操作員構建地下隧道和洞穴的虛擬地圖。

繞着岩石行走,潛入洞穴並選擇路徑,同時收集測量數據並繪制他們「看到」的地圖,這可能為科學家檢測地球以外的生命跡象提供新的機會。

長得小,跑得快,跌倒了還能爬起來!

每個「火星犬」都配備有傳感器和可部署的通信節點,以促進實時的地下到地面數據傳輸。

與毅力號相比,「火星犬」輕巧,緊湊且移動迅速:體積為2.6%,質量為4.6%,比目前的火星車輕大約12倍;速度快38倍,在測試期間達到5公里/小時的行走速度。作為對比,好奇號探測器以每小時只能行進0.14公里。

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研究團隊正在對機器狗進行一系列障礙測試,在隧道、走廊中、上樓梯和坡道,以及模擬火星景觀的室外場所中測試其性能。

在演示中,科學家表示,倒地並不意味着任務失敗,使用恢復算法,機器狗可以在多次摔倒後自動恢復。

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火星上的洞穴有着至關重要的研究意義,或許可以為未來的人類聚居地提供庇護所,阻擋紫外線輻射、極端寒冷和持續數周的嚴重沙塵暴,有的洞穴甚至大到足以被地球望遠鏡探測到。

這些洞穴可能還含有來自古代火星的生命證據,甚至為生活在地下深處的生物提供了避難所。

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小身軀大用途:放羊、拉卡車、實時地圖勘探、協助出警樣樣精通

此前,Spot已經被用於多個應用場景。

新西蘭放羊

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協助出警

馬薩諸塞州警察局是美國第一個使用波士頓動力公司的Spot機器狗的執法機構。根據ACLU獲得的文件,馬薩諸塞州警察局拆彈小隊從波士頓動力公司租借了Spot機器狗,租期三個月,從8月開始,一直持續到11月。

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馬薩諸塞州警察局與波士頓動力公司的合同被曝光

文件沒有透露機器狗使用的確切細節,但州警察局的一位發言人說,與局內其他部門的機器人一樣,Spot被用作「移動遠程偵查設備」,為警察提供可疑裝置的圖像或有潛在危險的地點,例如攜帶武器的嫌疑犯可能藏身的地方。

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Spot機器狗在馬薩諸塞州警察的訓練中打開了一扇門。這段簡短的視頻展示了如何在恐怖分子或人質情況下用機器人幫助人類擺脫傷害。

實時地圖構建

很多危險或狹窄的場景下不適合人類工作,比如建築工地、車間等,但是我們又想了解內部的情況,繪制室內地圖。這時Spot就能派上用場了,Spot本身攜帶有攝像頭、雷達、紅外傳感器、GPS定位系統等,還有超強的運動能力,可以繞過各種障礙,做實時地圖構建不費吹灰之力。

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馬車夫

現代生活節奏快,年輕人都在為生活而奔波,能夠陪伴老人的時間很少,很多老年人開始養寵物,這對活動方便的老人來說也是一種陪伴,但是寵物狗只能給老人精神上的慰藉,而Spot則能擔起更多的責任。比如老人腿腳不便,Spot就當起了馬車夫,老爺爺顯得很是興奮。

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拉貨車

並排站隊的機器狗大軍,拉貨車的樣子像極了雪橇犬在雪地奔跑拉人。從圖中也可以看到,Spot們有組織、有紀律,能夠完成任務的難度系數也要比雪橇犬們高得多。

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硬件傳感器和軟件API都支持定製,SDK已開源

說到波士頓動力,最近,它第三次易主,被賣給了韓國現代。

此前,他們還開放代碼,讓粉絲們也可以用Python可以直接控制Spot。

波士頓動力開源了Spot的SDK,意味着你買了Spot之後,可以利用自己DIY它的功能,擁有自己的專用機器狗不是夢。

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利用Python開發Spot功能

該開源項目還給出了SDK詳細的使用指南,照着官方步驟就能實現Spot的簡易開發了,躍躍欲試的朋友們趕緊去碼一波代碼吧!

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據悉,NASA的「火星2020」火星車擬於明年夏季發射,並於2021年2月降落於火星的耶澤洛隕石坑內。

而在去年,當時的NASA局長表示美國計劃在2033年將宇航員送上火星,並在火星上生存2年。

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如果要順利推進這一計劃,那麼對火星的提前探測就顯得尤為重要。

參考鏈接:

https://futurism.com/the-byte/nasa-sending-boston-dynamics-robodog-mars

來源:cnBeta