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    Photo: Ian MacLellan

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Taking a leap in bioinspired robotics

“说有有毒气体的泄漏建筑,你需要内部关闭阀门,但它是危险的发送人,” sangbae金,在澳门太阳城最新网站机械工程系副教授说。 “现在,没有一个单一的机器人,可以做这样的工作。我想创建一个机器人第一反应是有可能做的比我们生活中的人,帮助更多的。”

机械工程师sangbae金建立了救灾用的动物般的机器。 看视频


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在不远的将来,急救人员到灾区可能包括可以通过火必将四条腿,像狗一样的机器人或选择自己的方式,通过雷区,上升他们的后腿转热门把手或通过壁打孔。

sangbae金,在澳门太阳城最新网站机械工程系的副教授说,这种机器人,救援人员可能是准备在未来5到10年进行部署。他和他的团队在仿生机器人实验室正在朝着这个目标努力,借用生物力学原理,人的决策,和机械设计建立一个服务机器人,金正日说,最终将做“真正的,体力工作,”比如开门,破穿墙,或关闭阀。

“说有有毒气体的泄漏建筑,你需要内部关闭阀门,但它是危险的发送人,” Kim说。 “现在,没有一个单一的机器人,可以做这样的工作。我想创建一个机器人第一反应是有可能做的比我们生活中的人,帮助更多的。”

要做到这一点,金,谁是今年荣获任期内,正在努力融合在他的实验室的两个主要项目:运行和跳跃过障碍自主的四条腿,70磅重的机器人澳门太阳城最新网站的猎豹;和Hermes的,两条腿,远程操作机器人,其运动和平衡是由人类操作者远程控制,很像牵线木偶或机器人“化身”。

“我想象一个机器人,可以做一些物理的,充满活力的工作,” Kim说。 “每个人都在试图找到重叠的地方,你对此感到非常高兴你的工作是什么地方,它是非常有用的。因为当你看着别人爆炸性的移动,假设触发大脑的“镜像神经元”,你觉得兴奋的同时,很多人都兴奋地观看体育比赛。对我来说,当我的机器人进行动态和平衡,我兴奋得不得了。那感觉一直鼓励我的研究。”

A drill sergeant turns roboticist

金出生于韩国首尔,在那里,他说,他的母亲还记得他作为一个工匠。 “一切都用螺丝,我会采取分开,” Kim说。 “她说第一次,几乎所有的破门。在那之后,一切都开始工作了。”

他出席了在城市,在那里他学习机械工程延世大学。在他的第二年,为在全国拥有了强制性的,他和其他男同学加入了韩国军队,在那里他担任教官了两年半的时间。

“我们教[新兵]如何成为一名军人,想怎么穿的衬衫和裤子,扣你的腰带,甚至如何握拳,当你走,每一个细节”金回忆说。 “当天开始在上午5时30分,并没有结束,直到每个人都睡着了,10点半左右时;以及没有休息。钻军士是著名的是平均的,我认为有一个原因 - 他们必须保持非常紧密的日程”

履行他的兵役之后,金回到了延世大学,在那里他对机器人所吸引,虽然有在主题没有正式的程序。他最终参加一类项目,要求学生搭建机器人来执行特定任务,比如捕获标志,然后进行竞争,僵尸机器人,在比赛中,这是类似于澳门太阳城最新网站的颇受欢迎的课程2.007(设计与制造) ,这是他现在共同任教。

“[类]是我职业生涯一个很好的动力,让我主播机器人,机械的一面,” Kim说。

A bioinspired dream

在他大学的最后一年,金制定了相对便宜的3-d扫描仪,这是他和其他三个同学商用通过启动一家名为solutionix,这已经扩大了金正日的设计。然而,在该公司的筹资工作的早期阶段,金看破了。

“只要它一出来,我失去了兴奋,因为我做盘算的事情了,” Kim说。 “我喜欢盘算出一部分。我一年启动过程后意识到,我应该在发展的过程中开始进行的工作,与其说是在产品的成熟。”

使第一个销售产品后,他离开该国,前往斯坦福大学,在那里他在机械工程研究生课程录取。在那里,他经历了他的设计自由度的第一口味。

“这是一个改变人生的经历,” Kim说。 “这是一个更自由,创造力,尊重环境 - 的方式比韩国,这是一个非常保守的文化更是这样。这是一个相当的文化冲击“。

金加入标记cutkosky,工程教授,谁一直在寻找方法来设计的仿生机器人装置的实验室。特别是,该团队正在努力开发出模仿壁虎,它使用它的脚细毛,以帮助它爬上垂直的表面攀爬机器人。金适于在机器人这个毛茸茸的机制,发现它的工作。

“这是上午2时30分在实验室里,我无法入睡。我试过很多东西,我的心脏砰砰跳,”金回忆说。 “一些更换门与高大的窗户,[机器人]爬上流畅,采用了世界上第一个方向胶粘剂,是我发明的。我是如此兴奋地展示给其他人,我把他们所有的视频,当晚“。

他和他的同事们展开了启动进一步发展壁虎机器人,但同样,金无缘的实验室是快感。他不久后离开了公司,在哈佛大学做博士后的位置,在那里,他帮助设计的meshw要么m,跨越表面小幅像蚯蚓软,全自主式机器人。但即使是这样,金正日设置在更大的设计他的目光。

“我是从小型机器人移开,因为它是非常困难的他们做实,体力工作,” Kim说。 “所以我决定开发人类水平的物理任务较大的,四条腿的机器人 - 一个长期的梦想。”

Searching f要么 principles

2009年,金正日接受了机械工程,在那里他建立了仿生机器人实验室和设定具体的研究目标的澳门太阳城最新网站的系助理教授:设计和建造一个四条腿,猎豹启发机器人。

“我们选择了猎豹,因为它是全世界最快的陆地动物,所以我们了解到其功能是最好的,但也有许多动物的相似之处[到猎豹],” Kim说。 “也有一些细微的差别,但可能不是的,你可以借鉴的设计原则。”

事实上,金很快就发现,在某些情况下,它可能不会重现某些动物的行为在机器人的最佳选择。

“在我们这里一个很好的例子是奔腾的步态,” Kim说。 “它的美丽,并在骏马奔腾,听到DA-DA臀,DA-DA臀。我们迷恋重新创建。但事实证明,奔腾具有在机器人世界上极少数优势“。

动物喜欢在一个给定的速度特定的步态是由于肌肉,肌腱和骨骼的复杂的相互作用。然而,金发现,猎豹机器人,搭载有电动马达,显示出从其动物对应非常不同的动力学。例如,具有高功率电机,机器人能够以每小时14英里稳定夹小跑 - 远快于动物可以在自然界小跑。

“我们要了解什么是指导原则,我们所需要的,并问:是在生物系统的约束,或可我们意识到它在工程领域的”金说。 “有一个复杂的过程,找出压倒一切动物和机器之间的差异非常有用的原则。有时沉迷在动物的特征和特性可以阻碍机器人你的进步“。

A “secret recipe”

除了在实验室建设机器人,金教几个班在澳门太阳城最新网站,其中包括2.007,这是他与人合教了过去五年。

“它仍然是我最喜欢的课,让学生真正走出这个家庭作业,考试模式,他们有机会投身成泥,并创建自己的项目,”金说。 “今天的学生在制作者的运动,并与3-d印刷和积木长大,他们一直在等待着什么样2.007。”

金正日还教他在2013年创建了一个类中调用的仿生机器人,其中40名学生组队在四组设计和建造的生物力学与动物运动灵感的机器人。在过去的一年中,学生在展示大厅7的设计,包括投掷机,轨迹优化的踢机,并在跑步机上蹦出一只袋鼠机。

实验室和课堂外,金正日正在研究另一个人的运动:网球摆动,这是他一直寻求完美,为过去10年。

“在很多人的运动,有一些秘方,因为肌肉有非常特殊的性质,如果你不知道他们,你才能真正表现不佳,残害自己,” Kim说。 “这一切都基于对肌肉功能,我仍然搞清楚的事情在这个世界中,而且在机器人世界。”


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