近日，ihmc（美国人类与机器认知研究所）公布了他们最新开发的机器人自主导航系统，并应用在了波士顿动力的atlas机器人上，帮助atlas在darpa（美国国防部高级研究计划局机器人挑战赛）中获得了第二名。

应用了自主导航系统的atlas，能够通过自主导航，在崎岖的路上找到最佳的行走方案，像踩在梅花桩上一样越过障碍，平稳前进。

目前，应用了自主导航系统的atlas在狭窄道路的自主导航成功率为50%，在崎岖道路的导航成功率为90%。这套自主导航系统已经应用在了波士顿动力的atlas机器人和美国宇航局开发的 valkyrie机器人上。

一、机器人自主导航，灵活规划路径

ihmc的研究人员表示，他们通过研究动物的腿部运动，分析保持稳定的方法。通过一系列的算法研究，机器人自主导航系统能够帮助机器人迅速识别道路环境，在崎岖狭窄的路上平稳前进。

自主导航系统通过传感器识别环境，创建环境模型，提高机器人的路径规划能力，灵活的应对路径变化，避开障碍物。

系统通过算法对每一步的运动进行分析评估，找到最佳的移动位置，通过不断地路径检查进行调优，在遇到未感知到的障碍后，机器人还可以原路返回，从起点重新规划新的行进路线。

人形机器人的一大挑战是进行双足行走，ihmc的机器人自主导航系统，能使机器人在不同地形中保持平衡，有效的处理外部干扰，在崎岖地形完成高难度的行走挑战。ihmc还将这种自主导航系统应用到了无人地面车辆（ugv）、无人飞行器（uav）中。

二、atlas在机器人挑战赛中获第二

darpa机器人挑战赛，是一项旨在提高地面机器人应对灾害能力的国际竞赛。ihmc在darpa竞赛中使用了波士顿动力的atlas机器人，并获得了第二名的成绩。

目前，他们的研究重点是与美国宇航局的联合探索项目，将机器人自主步伐规划系统应用在美国宇航局的人形机器人valkyrie上，远程操作类人机器人来完成所有的工作。

ihmc的研究人员为这种机器人系统的实际应用，设计了几种不同的机器人下肢装置，可以用来协助脊柱瘫痪患者行动、增强健全人士运动力量，以及宇航员的太空站行走训练。

结语：自主导航机器人将有广泛用途

双足类人机器人能够更灵活的进入各种工作环境，ihmc开发的自主导航系统能够实现机器人在障碍环境中找到最佳路线，并平稳前进。

机器人自主导航系统的路径规划能力，和维持机器人平衡的能力，能够应用在执行不同工作的机器人中。比如，救灾机器人和无人驾驶汽车，自主导航能力将在复杂的地形中发挥巨大作用。

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