“陆地一号”童贞航
陆地一号
2016年的时刻，一则机械人从地中海打捞起350年前文物的消息激发了不小的存眷。比拟人类最深40米阁下的潜水深度，此次“陆地一号”（Ocean One）机械人下潜深度到达了91米（从15米开端就让机械人单独行为了）。这只机械人具有类人的外型，肩膀+手肘+手段+手指的上肢设计有不小的掌握难度，但也给带给它很高的灵巧性。它本身就具有一些感知、挪动、履行功效，再加以人类的长途指点，便可和时对各类状态停止应对；它可以在浅水区域和潜水员停止互动协作，然后在人类没法到达的深水区细腻稳固地停止单独水下功课。
“陆地一号”停止水下功课
为了让长途掌握人员对情况和目的物体有精确的熟悉，陆地一号具有一系列完美的传感器，除传统的压力、扭力、航向传感器，它还带有异常主要的触觉反应体系，可以向操作人员再现触感，让他们感知到陆地一号对物体的触摸，可以依据物体的分量停止进一步反应。操作起来也很轻松天然，在机械人视角和的操作台帮的助下，就像掌握本身的手臂一样。
试验室中，Khatib传授的先生演示机械人操控和静态仿真体系
如许功效壮大又完美的机械人就来自斯坦福年夜学盘算机迷信系传授、斯坦福机械人试验室主任Oussama Khatib传授和他率领的团队。
戴着墨镜的Oussama Khatib传授展现陆地一号打捞下去的文物
Oussama Khatib传授在试验室对陆地一号做具体引见
陆地一号构造和功效表示图，有多个推动器、多种传感器、一对7自在度的手臂
Khatib传授向我们引见，陆地一号制作进程中碰到最年夜的艰苦是水。比拟空中机械人接触空气、抵御重力，水下机械人做防漏电的密封仅仅是基本，症结的是在机械人蒙受深水水压的同时还要包管运动关节可以正常任务。为此，Khatib传授团队采取了“油填充构造”，当外界水压增长时，机械人外部的油压也会调理增年夜，使得陆地一号表里的压力坚持分歧，如许就可以够掩护多关节体系里的固件。经由过程如许的构造，假设再制作一只修正过外部油压的“陆地二号”，那它最深可以下潜2000米。
为了让机械人在水中可以或许自若活动，先要盘算和添加复合泡沫外壳，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势不受掌握；然后在压力、高度、速度、姿势、头部偏向等感应器与8个推动器的合营下掌握和坚持机械人在水中的位姿。
潜入深水今后的电源和通讯也是一个成绩，特别是愿望机械人具有稳固、灵巧、自立的任务位姿，所以要尽可能防止机械人拖着一根粗重的线缆，这不只会让机械人的活动变得愚笨，还很轻易让线缆和机械人一路被洋流冲跑。所以Khatib传授团队想到的方法是，机械人自带电池，然后他们在水下安排自力于机械人的中继器，机械人用光旌旗灯号和中继器通讯、还可以到中继器上充电；中继器用传统的线缆连到海面上。如许的办法不只处理了线缆的影响和长时光任务的动力成绩，也防止了水下长间隔光旌旗灯号传输高消耗、不顺应低能见度水域的弱点。他们将来还假想可以有多个机械人协同任务，一个中继器可以给多个机械轮番充电。
Khatib传授操作模仿仿真体系
雷锋网AI科技评论懂得到，Khatib传授团队完成的不只是陆地一号，现实上它只是Khatib传授团队科研结果树上的一颗果子罢了。他们有完美的多义务全身活动掌握体系、有高条理的算法让机械人全部身材坚持调和，还有完全的模仿和仿真体系，此次就用在了陆地一号中。Khatib传授还盘算本年把这套模仿和仿真体系贸易化。
Oussama Khatib传授的学术造诣
率领团队做出浩瀚结果的Oussama Khatib传授现任斯坦福年夜学盘算机迷信系传授、斯坦福机械人试验室主任，而且是IEEE（电气与电子工程师协会）研讨员和IFRR（国际机械人研讨基金会）主席。Khatib传授是机械人范畴研讨的主要人物和前驱之一，在主动机械人、类人机械人架构、人类协作机械人、静态仿真、触觉互动方面做了很多首创性的任务。
Khatib传授1970年月在法国蒙彼利埃年夜学读取了电气工程的本科和硕士学位，然后攻读了法国国度航空航天黉舍的主动化掌握高级学位和主动化体系的博士学位。尔后他离开了斯坦福年夜学盘算机迷信系持续停止这方面的研讨，1990年升任副传授，2000年升任传授。他还曾任多个黉舍的客座传授，包含新加坡年夜学、法国洛桑联邦理工学院、巴黎第六年夜学、意年夜利比萨圣安娜高级黉舍等。
Khatib传授晚期的首创性研讨有：人工潜伏场办法，经由过程在义务空间中投射具有潜伏场的掌握机械人模子来防止庞杂的机械人活动计划成绩；弹性带模子，为机械人供给了在履行时代调剂和修正其活动计划的才能，同时有用天时用分层球面模子来检测潜伏的碰撞；操作空间方程，它防止了逐关节地对机械人停止掌握，而是对机械人的动力学模子停止剖析，然后在以后义务的特定操作空间中停止掌握。当
自20世纪80年月以来，Khatib传授和他的试验室在很多方面的基本性研讨获得了不小停顿，好比微观迷你机械人（串连协作）、协同机械人（平行协作）、灵巧静态调和、结合操控中对外部力的虚拟链接建模、姿态和全身掌握、静态义务解耦、最优掌握、人机交互、用于及时途径计划的弹性带模子、人体活动分解和人道化机械人设计等。
Khatib传授的进献也逾越了触觉交互和静态模仿范畴。他与先生Diego Ruspini博士在触觉衬着方面的研讨为虚拟情况的触觉摸索树立了基本，如触觉重现、触觉暗影、纹理和碰撞检测的虚拟署理。后续详细任务是与Francois Conti一路展开的，以处理可显示变形物体、用小型触觉装配扩展任务空间、高效平安的触觉装备混杂举措等等成绩。成长到如今，曾经构成了一个完美的机械人模仿情况，机械人的情况交互和都完全操控可以先辈行为态模仿。
Khatib传授的静态模仿体系中测验考试攀缘岩壁的人形机械人
在二十世纪九十年月中期，Khatib传授的试验室侧重于在人类情况中开辟机械人把持。在这个进程中开辟的斯坦福机械人平台是第一个完整集成的完全的挪动把持平台，后来被称为罗密欧与朱丽叶。这项尽力发生了Nomadic Technologies的Nomad XR4000的贸易全体挪动机械人。这个项目发生的模子和算法为他今后对本田ASIMO系列类人机械人的摸索奠基了基本，后续还跟本田公司无机器人多点接触、身材调和算法的协作研讨。现在把ASIMO机械人称作最智能最成熟的人形机械人也不为过。
Khatib传授取得的奖项固然也有很多，分量也都不小，JARA（日本机械人协会）发表的研讨与开辟奖、2008年获物理与数学范畴PROSE奖（美国专业与学术出色出书奖）、2010年获IEEE 机械人与主动化范畴RAS前锋奖、2013年获IEEE RAS出色进献奖、2014年获IEEE RAS George Saridis引导奖等。
传授近期意向
Khatib传授的研讨小组今朝的兴致包含建模人体活动掌握、肌肉掌握、人形机械人、触觉的神经学研讨和多重接触掌握、举措途径和交互的主动进修、fMRI接口等。
个中的fMRI接口是一种具有三自在度的功效磁共振成像兼容触觉界面，可以用来停止神经学研讨。试验者可以经由过程这个界面，在MRI机械的全部孔内履行虚拟触觉义务，以完成高保真的神经迷信试验。 在具有足够低噪声程度的高分辩率fMRI扫描中，Khatib传授的小组曾经胜利地展现了及时闭环触觉掌握，从而使得对单个试验者的剖析变得轻易。
