索尼集團公司（簡稱：索尼集團）近日宣布，索尼集團和索尼互動娛樂公司（簡稱：SIE）發表的五篇關于機器人移動性的研究論文已被IEEE（電氣與電子工程師協會）和RSJ（日本機器人學會）聯合主辦的智能機器人與系統國際會議（IROS）2024錄用。該會議是AI（人工智能）和機器人領域的頂級國際會議。這些論文的研究重點在于開發能夠在多種環境中移動和行動的自主機器人。

秉持“用創意和科技的力量感動世界”為宗旨，索尼致力于研發多種技術，以實現人們創造力的充分發揮。機器人技術是索尼可以將其核心技術——AI、傳感技術和數字虛擬世界技術結合起來的實際應用領域。索尼將繼續在基礎技術方面進行研發，協調各技術領域，提供新的KANDO（感動）體驗，為建設更可持續的社會做出貢獻。

關于內藏型全方位球型輪的研發

索尼集團對一種六輪機器人進行了研究，該機器人可以在平坦表面上使用輪式移動和在不平坦地形上使用腿式移動之間切換，實現高效運動。為了增強輪式移動的能力，設計一種能夠穩定跨越臺階和障礙物的車輪裝置至關重要。為此，索尼集團開發了內藏型全方位球型輪（PTOB），這是一種嵌入電機的全向輪，能夠在遇到臺階時自動改變形狀。這項技術不僅有潛力推動輪腿機器人的發展，還可以應用于輪椅和推車等輪式車輛。本文被提名為IROS 2024機器人機構設計最佳論文獎的決賽入圍作品。

作者：Kazuo Hongo (索尼集團公司), Takashi Kito, Yasuhisa Kamikawa, Masaya Kinoshita, and Yasunori Kawanami

參考文獻：[2403.12160]開發一種用于增強爬坡和減振的緊湊堅固的內藏型全方位球形輪

通過零階隨機非線性模型預測控制

與防護跳躍矩陣增強基于模型的魯棒性

腿式機器人需在周圍環境感知存在不確定性時采取安全行動。傳統的基于模型的方法難以將這些不確定性有效地納入運動生成中。因此，工程師們必須花費大量精力調整各種控制參數以保證安全。在本研究中，索尼集團開發了一種方案，通過使用防護跳躍矩陣，考慮環境的不確定因素來預測未來運動的不確定性。將該方案與基于優化的運動生成相結合，機器人即使在對周圍環境的測量不完善的情況下，也能生成安全的全身運動（例如，腿部動作和接觸位置）。

作者：Sotaro Katayama（索尼集團公司）, Noriaki Takasugi, Mitsuhisa Kaneko, Norio Nagatsuka, Masaya Kinoshita

參考文獻：[2403.14159]通過零階隨機非線性模型預測控制與防護跳躍矩陣增強基于模型的魯棒性

基于分析平滑處理的控制障礙函數的

六輪伸縮腿型機器人Tachyon 3的

實時感知運動控制

為了適應不同環境的移動，機器人必須實時利用環境感知生成最佳運動路線。但在足夠快速的計算時間內計算出避開周圍障礙物的最佳運動路線始終是一個挑戰。為此，索尼集團開發了一種新的碰撞檢測技術，稱為平滑分離軸定理。將此技術與一種安全關鍵控制方法——控制障礙函數相結合，機器人可以在1毫秒的計算時間內生成安全平滑的運動，將其腿部放置在安全區域。

作者：Noriaki Takasugi（索尼集團公司）, Masaya Kinoshita, Yasuhisa Kamikawa, Ryoichi Tsuzaki, Atsushi Sakamoto, Toshimitsu Kai, and Yasunori Kawanami

參考文獻：[2310.11792] 基于解析平滑控制障礙函數的六輪伸縮腿型機器人Tachyon 3的實時感知運動控制

基于樓層平面圖和物體分割的

移動機器人多激光雷達外部校準

隨著機器人應用的日益廣泛，更加需要日常硬件的維護（如部件和傳感器的更換）。特別是在傳感器重新安裝后，需要確保傳感器精確調整到原始位置，通常使用專業組件如校準基板。為了解決這個難題而不使用特制元件，索尼集團開發了一種校準方法，通過感知周圍地面和物體的點云，同時調整多個傳感器的位置。此外，該方法即使在傳感器之間沒有重疊視野的情況下也能實現高精度校準，從而使機器人設計中的傳感器的布置具有更大的靈活性。

作者：Shun, Niijima（索尼集團公司）, Atsushi Suzuki, Ryoichi Tsuzaki, Masaya Kinoshita

參考文獻：[2403.14161] 基于樓層平面圖和物體分割的移動機器人多激光雷達外部校準

雙向彈性串聯驅動器與扭力螺旋彈簧的開發

及其在腿足式機器人中的應用

索尼互動娛樂公司（SIE）通過機器人探索新的可能。為了使機器人能夠執行如跑步和跳躍等動態動作，需要提供減震能力并增加執行器的輸出功率。本研究中，SIE新開發了一種使用扭力螺旋彈簧的小型彈性串聯驅動器，并將其應用于單足機器人。這一機制利用彈簧儲存的彈性，實現高效的連續跳躍運動。

作者：Yuta Koda （索尼互動娛樂公司）, Hiroshi Osawa, Norio Nagatsuka, Shinichi Kariya, Taeko Inagawa, Kensaku Ishizuka

參考文獻：[2409.15791] 雙向彈性串聯驅動器與扭力螺旋彈簧的開發及其在腿足式機器人中的應用

關于IROS 2024

IROS是全球最大的機器人技術國際會議，由IEEE（電氣與電子工程師協會）和RSJ（日本機器人學會）聯合主辦。

日期：2024年10月14日（周一）——2024年10月18日（周五）

會議地點：阿聯酋阿布扎比國家展覽中心(ADNEC)

參會需預先注冊登記。點擊閱讀原文，直達IROS 2024官網以獲取更多信息。

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