人形机器人敏捷方向盘操纵的摩擦驱动策略

仿人机器人是近年来最热门的研究方向之一。驾驶车辆可以大大提高人形机器人的机动性，使它们更快地到达灾难现场。

一个研究小组受人类驾驶技术的启发，提出了一种摩擦驱动的驾驶策略，并分析了人类驾驶员常用的各种转向策略。基于该策略，他们进行了避障场景，实现了方向盘最大旋转速度3.14rad/s。

人形机器人有可能用于在危险情况下执行任务，因为它们具有操作专为人类使用而设计的机器的能力，而无需由于其类似人类的结构而进行修改。由于动力系统的限制以及多边形支撑面积(足部面积)较小，仿人机器人难以快速移动。

近年来，研究人员致力于将人形机器人和车辆结合起来。这项研究使人形机器人能够更快到达并携带更多工具。然而，狭窄的驾驶室和快速的操作要求，使得仿人机器人的驾驶难度加大。

为了探索更好的机器人驾驶策略，研究团队分析了人类驾驶过程的数据，定量比较了“手拉手”、“手拉手”和“单手”三种常见的驾驶策略。

通过在关节运动范围、肩部运动区域和控制速度方面定量比较这些策略，研究人员确定了最高效、最有效的人形机器人技术。“定量仿生分析可以给研究人员更具体的指导，”通讯作者告诉我们。他们开发了一种摩擦驱动的控制策略，模仿人类驾驶员的行为，使机器人能够在有限的空间中导航并轻松处理避障场景。

研究人员建立了全面的方向盘操作力模型，以确保精确控制并防止方向盘用力过大。该模型准确地捕捉了旋转阻力与方向盘状态之间的关系，使机器人能够在不损坏机构的情况下施加必要的力。该团队还设计了一个基于二次编程的控制框架，利用该模型来实现机器人位置和目标扭矩输出的精确跟踪。

“这款通用控制器能够很好地将接触力约束在系统性能范围内，保证机器人在驱动车辆的同时保证自身安全。”该团队负责人表示。

这项研究为人形机器人驾驶领域开辟了新的可能性，为实现更高的速度和可操作性提供了新的策略。未来，研究人员将继续完善控制策略并探索其他应用领域，以进一步推进仿人机器人的发展。