“陸地一號”童貞航
陸地一號
2016年的時刻，一則機械人從地中海打撈起350年前文物的消息激發了不小的存眷。比擬人類最深40米閣下的潛水深度，此次“陸地一號”（Ocean One）機械人下潛深度到達了91米（從15米開端就讓機械人單獨行為了）。這只機械人具有類人的外型，肩膀+手肘+手段+手指的上肢設計有不小的掌握難度，但也給帶給它很高的靈巧性。它本身就具有一些感知、挪動、履行功效，再加以人類的長途指點，便可和時對各類狀態停止應對；它可以在淺水區域和潛水員停止互動協作，然后在人類沒法到達的深水區細膩穩固地停止單獨水下功課。
“陸地一號”停止水下功課
為了讓長途掌握人員對情況和目的物體有精確的熟悉，陸地一號具有一系列完美的傳感器，除傳統的壓力、扭力、航向傳感器，它還帶有異常主要的觸覺反應體系，可以向操作人員再現觸感，讓他們感知到陸地一號對物體的觸摸，可以依據物體的分量停止進一步反應。操作起來也很輕松天然，在機械人視角和的操作臺幫的助下，就像掌握本身的手臂一樣。
試驗室中，Khatib傳授的先生演示機械人操控和靜態仿真體系
如許功效壯大又完美的機械人就來自斯坦福年夜學盤算機迷信系傳授、斯坦福機械人試驗室主任Oussama Khatib傳授和他率領的團隊。
戴著墨鏡的Oussama Khatib傳授展現陸地一號打撈下去的文物
Oussama Khatib傳授在試驗室對陸地一號做具體引見
陸地一號構造和功效表示圖，有多個推動器、多種傳感器、一對7自在度的手臂
Khatib傳授向我們引見，陸地一號制作進程中碰到最年夜的艱苦是水。比擬空中機械人接觸空氣、抵御重力，水下機械人做防漏電的密封僅僅是基本，癥結的是在機械人蒙受深水水壓的同時還要包管運動關節可以正常任務。為此，Khatib傳授團隊采取了“油填充構造”，當外界水壓增長時，機械人外部的油壓也會調理增年夜，使得陸地一號表里的壓力堅持分歧，如許就可以夠掩護多關節體系里的固件。經由過程如許的構造，假設再制作一只修正過外部油壓的“陸地二號”，那它最深可以下潛2000米。
為了讓機械人在水中可以或許自若活動，先要盤算和添加復合泡沫外殼，包管重力和浮力年夜小相等、重心地位雷同，能力相互抵消防止姿勢不受掌握；然后在壓力、高度、速度、姿勢、頭部偏向等感應器與8個推動器的合營下掌握和堅持機械人在水中的位姿。
潛入深水今后的電源和通訊也是一個成績，特別是愿望機械人具有穩固、靈巧、自立的任務位姿，所以要盡可能防止機械人拖著一根粗重的線纜，這不只會讓機械人的活動變得愚笨，還很輕易讓線纜和機械人一路被洋流沖跑。所以Khatib傳授團隊想到的方法是，機械人自帶電池，然后他們在水下安排自力于機械人的中繼器，機械人用光旌旗燈號和中繼器通訊、還可以到中繼器上充電；中繼器用傳統的線纜連到海面上。如許的辦法不只處理了線纜的影響和長時光任務的動力成績，也防止了水下長間隔光旌旗燈號傳輸高消耗、不順應低能見度水域的弱點。他們將來還假想可以有多個機械人協同任務，一個中繼器可以給多個機械輪番充電。
Khatib傳授操作模仿仿真體系
雷鋒網AI科技評論懂得到，Khatib傳授團隊完成的不只是陸地一號，現實上它只是Khatib傳授團隊科研結果樹上的一顆果子罷了。他們有完美的多義務全身活動掌握體系、有高條理的算法讓機械人全部身材堅持調和，還有完全的模仿和仿真體系，此次就用在了陸地一號中。Khatib傳授還盤算本年把這套模仿和仿真體系貿易化。
Oussama Khatib傳授的學術造詣
率領團隊做出浩瀚結果的Oussama Khatib傳授現任斯坦福年夜學盤算機迷信系傳授、斯坦福機械人試驗室主任，而且是IEEE（電氣與電子工程師協會）研討員和IFRR（國際機械人研討基金會）主席。Khatib傳授是機械人范疇研討的主要人物和前驅之一，在主動機械人、類人機械人架構、人類協作機械人、靜態仿真、觸覺互動方面做了很多首創性的任務。
Khatib傳授1970年月在法國蒙彼利埃年夜學讀取了電氣工程的本科和碩士學位，然后攻讀了法國國度航空航天黌舍的主動化掌握高級學位和主動化體系的博士學位。爾后他離開了斯坦福年夜學盤算機迷信系持續停止這方面的研討，1990年升任副傳授，2000年升任傳授。他還曾任多個黌舍的客座傳授，包含新加坡年夜學、法國洛桑聯邦理工學院、巴黎第六年夜學、意年夜利比薩圣安娜高級黌舍等。
Khatib傳授晚期的首創性研討有：人工潛伏場辦法，經由過程在義務空間中投射具有潛伏場的掌握機械人模子來防止龐雜的機械人活動計劃成績；彈性帶模子，為機械人供給了在履行時代調劑和修正其活動計劃的才能，同時有用天時用分層球面模子來檢測潛伏的碰撞；操作空間方程，它防止了逐關節地對機械人停止掌握，而是對機械人的動力學模子停止剖析，然后在以后義務的特定操作空間中停止掌握。當
自20世紀80年月以來，Khatib傳授和他的試驗室在很多方面的基本性研討獲得了不小停頓，好比微觀迷你機械人（串連協作）、協同機械人（平行協作）、靈巧靜態調和、結合操控中對外部力的虛擬鏈接建模、姿態和全身掌握、靜態義務解耦、最優掌握、人機交互、用于及時途徑計劃的彈性帶模子、人體活動分解和人道化機械人設計等。
Khatib傳授的進獻也逾越了觸覺交互和靜態模仿范疇。他與先生Diego Ruspini博士在觸覺襯著方面的研討為虛擬情況的觸覺摸索樹立了基本，如觸覺重現、觸覺暗影、紋理和碰撞檢測的虛擬署理。后續詳細任務是與Francois Conti一路展開的，以處理可顯示變形物體、用小型觸覺裝配擴展任務空間、高效平安的觸覺裝備混雜舉措等等成績。成長到如今，曾經構成了一個完美的機械人模仿情況，機械人的情況交互和都完全操控可以先輩行為態模仿。
Khatib傳授的靜態模仿體系中測驗考試攀緣巖壁的人形機械人
在二十世紀九十年月中期，Khatib傳授的試驗室側重于在人類情況中開辟機械人把持。在這個進程中開辟的斯坦福機械人平臺是第一個完整集成的完全的挪動把持平臺，后來被稱為羅密歐與朱麗葉。這項盡力發生了Nomadic Technologies的Nomad XR4000的貿易全體挪動機械人。這個項目發生的模子和算法為他今后對本田ASIMO系列類人機械人的摸索奠基了基本，后續還跟本田公司無機器人多點接觸、身材調和算法的協作研討。現在把ASIMO機械人稱作最智能最成熟的人形機械人也不為過。
Khatib傳授取得的獎項固然也有很多，分量也都不小，JARA（日本機械人協會）發表的研討與開辟獎、2008年獲物理與數學范疇PROSE獎（美國專業與學術出色出書獎）、2010年獲IEEE 機械人與主動化范疇RAS前鋒獎、2013年獲IEEE RAS出色進獻獎、2014年獲IEEE RAS George Saridis引導獎等。
傳授近期意向
Khatib傳授的研討小組今朝的興致包含建模人體活動掌握、肌肉掌握、人形機械人、觸覺的神經學研討和多重接觸掌握、舉措途徑和交互的主動進修、fMRI接口等。
個中的fMRI接口是一種具有三自在度的功效磁共振成像兼容觸覺界面，可以用來停止神經學研討。試驗者可以經由過程這個界面，在MRI機械的全部孔內履行虛擬觸覺義務，以完成高保真的神經迷信試驗。 在具有足夠低噪聲程度的高分辯率fMRI掃描中，Khatib傳授的小組曾經勝利地展現了及時閉環觸覺掌握，從而使得對單個試驗者的剖析變得輕易。
