由于仿人机器人有很多自由度,而且还要保持运动的平衡,所以这方面的课题还在大量研究之中,尚未形成很成熟的最终方法。 由于仿人机器人具有人类的形状和相似的关节配置,所以模仿人类的运动来生存机器人的全身运动是个自然而然的想法。一般使用运动捕获系统[1]来获取人的运动数据,然后使用这些数据来控制机器人。然而,由于仿人机器人与人类身体特征之间有不可避免的差异,捕获的运动数据不能直接应用在机器人身上。 最近,韩国科学院的科学家提出一种新的方法来模仿人类的运动[2],获得了很好的效果。
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在人形机器人研究之中,双足步行技术曾经是困扰科学家们的一大难题。从1973年第一台人形机器人WABOT-1诞生,双足步行技术经过“静态步行”、“动态步行”两个阶段的发展,目前日本已经研制出跑步的机器人。跑步与步行的区别在于:步行总是有一只脚与地面接触,而跑步时存在两脚都离开地面的状态。双足机器人要能从步行“升级到”跑步主要需要解决的问题是脚与地面之间的巨大冲击力。与步行相比,跑步时脚落地瞬间的反作用力要大很多,如何“吸收”这么巨大的力不仅需要良好的缓冲材料,而且驱动机构要能够提供很大的力矩;还要有相应的控制技术来保持平衡。 下面我们看看ASIMO和 Toyota 机器人跑步的视频,它们的跑步速度达到了6km/h和7km/h,而ASIMO还能沿曲线跑步。
今天在ASIMO的网站上看到Honda机器人课堂的讨论题目(原文下载),觉得很有意义,值得所有研究机器人的甚至所有人思考。下面试着回答一下,欢迎大家讨论。
Boston Dynamics公司在研制出著名的BigDog机器人之后,开始了人形机器人项目:PETMAN。根据官网介绍,PETMAN受美国军方资助,将被用来测试生化防护服。所以PETMAN被设计为具有人的外形,并且能够模仿人的动作,例如步行,攀爬等等——总之PETMAN需要模仿一名士兵(换句话说,PETMAN应该可以成为一名士兵!)。 该项目预计2011年完成,分为13个月的设计期和17月的制造和调试期。目前,拥有两条腿的原型机已经研制出来,从下面的视频可以看到,该机器人的步态和人类非常接近:类似的关节配置、脚后跟着地等,并且能够在受到外力干扰的情况下保持平衡!我想ASIMO的步行技术不再独领风骚了。最终PETMAN会有怎样的“战斗力”,让我们拭目以待!