十幾年前，德黑蘭大學(xué)的研究人員就介紹了一種名為Surena的基本人形機(jī)器人，不久后，又推出了一種改進(jìn)的可行走模型Surena II，隨后在2015年推出了性能更強(qiáng)大的 Surena III。

近前，伊朗的機(jī)器人專家揭幕了Surena IV，這款新機(jī)器人是對以前設(shè)計(jì)的重大改進(jìn)。突出顯示其功能的視頻里，展示了機(jī)器人能夠模仿人的姿勢，能抓住水瓶，以及將其名字寫在白板上，與此同時發(fā)布的是科學(xué)家們還展示了Surena與人類友人的合影留念。

誰開發(fā)了Surena？

由50多名研究人員組成的團(tuán)隊(duì)在德黑蘭大學(xué)先進(jìn)系統(tǒng)和技術(shù)中心（CAST）上建造了Surena IV 。在機(jī)械工程教授Aghil Yousefi-Koma博士的帶領(lǐng)下，該小組在過去的四年中一直致力于開發(fā)新的機(jī)器人。

Yousefi-Koma教授對IEEE Spectrum表示：“改善機(jī)器人與環(huán)境的互動是Surena IV項(xiàng)目的主要目標(biāo)之一。” 他解釋說，該機(jī)器人現(xiàn)在可以更精確地跟蹤物體，而新（抓）手則使其具有更高的靈活性。這些增強(qiáng)功能使其可以操縱各種物體，包括一些精致的物體，以及操作電動工具。

Surena IV也更靈活。腳底的自定義力傳感器可通過調(diào)整每只腳的角度和位置來幫助機(jī)器人跨過不平坦的表面。步行速度從上一代的0.3 km / h提高到了每小時0.7 km。

盡管Surena IV并非像Atlas（波士頓動力公司著名的敏捷類人機(jī)器人）那樣的高動態(tài)機(jī)器，但它依賴于全身運(yùn)動控制器，該控制器不斷調(diào)整其姿勢以避免跌倒。在總體設(shè)計(jì)上，Surena可能更類似于UBTECH的Walker、本田的Asimo、Pal Robotics的Talos、KAIST的Hubo和AIST的HRP-2等人形機(jī)器人，目前這些機(jī)器人已經(jīng)公開展示了更廣泛的功能。

Surena IV持球，圖源：德黑蘭大學(xué)/ CAST

Surena IV配備了新手，可以抓住各種各樣的物體。為了使他的機(jī)器人能被人們所知，尤塞菲-科馬（Yousefi-Koma）教授曾尋求將其帶到國際會議和貿(mào)易展覽會上，并且他的小組發(fā)表了有關(guān)人形機(jī)器人設(shè)計(jì)，雙足運(yùn)動和其他主題的論文。他曾表示，他的團(tuán)隊(duì)希望使Surena]更具競爭力，并可能參加國際挑戰(zhàn)以及尋找真正的合適應(yīng)用場景和用戶。”

作為去年Surena IV揭幕的一部分而發(fā)布的鏡頭中，有人形機(jī)器人被舉起了一個盒子，盒子里面是Surena Mini，這是CAST團(tuán)隊(duì)于2017年開發(fā)的膝蓋高機(jī)器人。

在外網(wǎng)的另一個視頻幕后花絮介紹了Surena的開發(fā)情況，也向研究人員展示了測試新硬件，編寫代碼以及在機(jī)器人邁出第一步時提供幫助的研究人員。

Surena的演變

自2008年首次發(fā)布以來，最新的Surena型機(jī)器人已經(jīng)走了很長一段路，從最初的版本只有8個自由度（DoF），腳上使用輪子可以移動，到Surena II具有22 DoF，這也是其第一個能夠行走的版本，而擁有31 DoF的Surena III展示了攀爬臺階和踢球等技能。

Surena IV具有更多的運(yùn)動軸，另外還有12個自由關(guān)節(jié)，這些大多數(shù)集中在手上，因此使總數(shù)達(dá)到43個自由度。為了這款產(chǎn)品，科協(xié)團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了幾個組件，開發(fā)新的輕型結(jié)構(gòu)元素和小但功能強(qiáng)大的自定義驅(qū)動器。最后結(jié)果是，雖然這種新的機(jī)器人高1.7米，重68公斤，但比1.9 m高，重98公斤的 Surena III更輕巧，也顯得也更緊湊。

德黑蘭大學(xué)的Surena機(jī)器人團(tuán)隊(duì)，圖片：德黑蘭大學(xué)/ CAST

機(jī)器人團(tuán)隊(duì)由Aghil Yousefi-Koma博士（位于機(jī)器人左側(cè)）領(lǐng)導(dǎo)，這個由50多名研究人員組成的團(tuán)隊(duì)在德黑蘭大學(xué)先進(jìn)系統(tǒng)和技術(shù)中心（CAST）上宣布開發(fā)了Surena IV。Aghil Yousefi-Koma表示，走到今天，Surena IV的運(yùn)動能力和交互能力都達(dá)到了目前世界上的頂級水平。

另一個進(jìn)步是機(jī)器人的控制器。現(xiàn)在，由于新添加了FPGA板，控制環(huán)路現(xiàn)在可以在更高的頻率（200 Hz）下工作。傳感器包括立體攝像機(jī)，腳踝中的6軸力/扭矩傳感器，所有關(guān)節(jié)上的編碼器以及慣性測量單元（IMU），同時配備文本轉(zhuǎn)語音系統(tǒng)，允許機(jī)器人識別并生成基本語音。

為了使所有傳感器，控制器和執(zhí)行器協(xié)同工作，研究人員還為Surena配備了機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）。他們還使用 Gazebo，Choreonoid和MATLAB來模擬機(jī)器人的運(yùn)動并評估不同的行為，包括向后和側(cè)向行走，轉(zhuǎn)身和推動恢復(fù)等。

但升級并不只是體現(xiàn)在機(jī)器人內(nèi)部。Surena IV的外觀采用了新的塑料蓋，使機(jī)器人看起來更圓滑，而且看起來不那么危險。

尤塞菲·科馬教授（Yousefi-Koma）強(qiáng)調(diào)說，他將蘇雷納（Surena）視為“朝著和平與人類方向發(fā)展的技術(shù)象征”，希望它未來能幫助人們啟發(fā)關(guān)于機(jī)器人技術(shù)的更多可能性。