2、加了上半身,且具两个自由度的腰部,可以走得更像人类。,图1.1早稻田大学的人型机器人研究室1,由1986年开始,日本的Honda公司,也作了一系列有关类人型机器的研究,从第一代的E0、E1、E2、E3、E4、E5、E6、P1、P2、P3,到2003年来台湾展览的ASIMO(图1-2),不但将机器人的高度缩小至120公分,重量也减轻至52公斤;与高160公分、重130公斤的P3相比,不但增加了安全性,也较有亲和力。ASIMO为本田公司投入巨资经过10多年的开发,研制出了在世界上居领先地位的类人型机器人成果。,图1.2日本本田公司ASIMO之演进2,类人型机器人HRP(Humanoid
3、RoboticsProgram)系列是AIST与川田(Kawada)、川崎重工业(Kawasaki)共同合作的研究成果.HRP-2类人型机器人平台(图1.3)于2002年3月公开,其直立高度约有5英呎2英寸,重量接近128磅,有30个自由度。2009年日本产业技术综合研究所(AIST)展示一款会说话,可行走而又具有丰富表情的新型“女性”机器人-HRP-4C,其全身共有30个马达来控制肢体移动也可以做出喜、怒、哀、乐和惊讶的表情。,图1.3日本产业技术综合研究所(AIST)HRP系列32000年,SONY公司也发表了高50公分,重5公斤的小型机器人,SDR-3(图1-3),每一只脚具有
4、六个自由度,不但会跳舞,还可单腿站立;而在2002年,SONY更发表了最新一代的SDR-4X(图1-4),它的高度58公分、重6.5公斤,每一只脚同样具有六个自由度,除了具有前一代SDR-3X的功能外,还可以在10mm的凹凸地面行走,上10度的斜坡,甚至被推倒了还能自己站起来,可说是向家用机器人的目标,又迈进了一大步。,图1.4SONY机器人4,类人型机器人之控制发展,类人型机器人在分析上和运动控制上拥有相当大的瓶颈需要突破,因为其动力方程式具有非线性、高阶和强耦合的特点,以现有的数学模型和解析运算法并不足以得到完整且精确的步态解.类人型机器人的基本研究思路主要可分为基于仿生学原理和基于动
5、态控制原理两种,这两种不同思路的研究方法在类人型机器人的步态设计和规划中都有广泛的应用.,类人型机器人的研制必须基于动态控制原理的思路来着手,关于双足步态的理论方面,在1972年学者Vukobratovic提出的ZMP(ZeroMomentPoint)稳定判断。阐明人类动态的行走平衡不是因为具有比较大的脚底支撑面,而是因为身体各部份复杂的协调作用,因为在考虑动态平衡时,当某一特定点之地面的反作用力等效于一对力N和力矩M对脚底的作用时,这个支撑点就是零力矩点(ZMP点)而机器人的动态平衡则取决于ZMP点的位置,我们可以预先规划出理想的ZMP轨迹,通过调整各关节扭矩力或动量补偿,使得实际ZMP
6、轨迹和预先规划之ZMP轨迹吻合,便可达到稳定行走。但是由于结构和机械重量的问题,感测器必须安装在小腿上,并通过数学的转换来消除踝关节的影响,才能获得实际的ZMP。,类人型机器人未来发展与应用,随着社会和产业结构的变化,人类对于科技之产品依赖性日益殷切,且因医学科技进步快速,老年化社会快速地形成。因此,服务型机器人未来发展潜力不容小觑。,日本大阪大学最新研制的“ReplieeR-1”机器人,日本科学家成功研制出一种逼真机器人,其外形酷似一个5岁的日本小女孩。这款新型机器人命名为“ReplieeR-1”,它具有柔韧性硅皮肤,内置的数十个传感器和发动机,使其能够像人类一样移动、与相应环境进行交互
7、反应。,韩国研制人型机器人会做家务,韩国科学家研制出“人型机器人”,会跳舞、做家务、还会表达情绪。研究人员将这款人型机器人取名为“马鲁”,马鲁身高1.5米,可以模仿人类张开闭合嘴唇、挤眉弄眼、上肢和下肢自如活动、会自动停止行走。此外,马鲁还会表达自己的情绪,高兴或生气时会散发出两种不同的香味。这是由韩国科学技术院(KIST)研究人员设计研发的,也是韩国首例。研发组负责人YouBum-Jae说:“这种机器人为人型机器人在家政服务领域的商业应用开辟了道路,它可以边走边跳舞,还以代替人来做家务。”这一切都是通过先进的动作捕捉系统来实现的,可以效仿多种人类动作,在行走时如果遇到障碍物,灵活的双手
8、可以搬走障碍物,NEC发布儿童监护机器人PaPeRo2005,该系统可与儿童交流。具体设计思路是,在机器人身上加装触摸型传感器,以便识别儿童的触摸信号。系统还增加了无线声音传感器和识别儿童面部特征的软硬件引擎。今后,通过手机遥控,用户可用机器人作为保护和监护儿童的远程遥控工具,通过手机画面和控制面板来监控和操作机器人,使机器人真正成为儿童保育员。,ASIMO表演轰动佛山引发禅城小学生机器人热,ASIMO与小朋友跳舞,ASIMO为小朋友端饮料,ASIMO表演射门,日本东京的高岛屋商场近日为解决顾客排长队购物难的问题,引入了一款语音识别机器人当店员,让顾客享受到了非同寻常的服务。,语音识别机器
9、人,机器人萨娅在东京一小学从事教学工作。,#爱知世博会防恐“最酷”是机器人,一个机器人在为参观者做向导,机器人乐手正在合奏乐曲,“利古里奥”的造价为6000万日元(约合573万美元),身高15米,躯干呈桶状,两只眼睛犹如探照灯。它装备有语音警告系统和两条可弯曲臂膀,它们可以很轻松地抓拿爆炸物或化学物质并送至安全区域。在20日的演示展览中,“利古里奥”捡起一枚炸弹,并发出警告说:“发现一件可疑物体,我会把它挪开。”,变形金刚来了改装机器巨人惊现乌克兰,由于乌克兰的Kominternovsky地区安全局势不太稳定,不得不采取非常规手段来增强保卫措施,因此才出现了图片中的巨型机器人TIS-1CB
10、。,机器人212009年1月14日周三,日本东京的早稻田大学机械工程系实验室开发的机器人21,它的指间正在灵巧地抓取一根吸管,展示出它对细小物体的操纵能力。菅野茂树(ShigekiSugano)博士领导早稻田大学的一个科研组研发了这种非常先进的机器人,他们希望这些机器人能帮助老年人。,残疾人机器人助手2008年11月10日,在东京举行的卫生机器人展览活动中,被称作“MySpoon”的机器人助手正在给日本政府高官喂饭吃。日本Secom公司研发的这款“MySpoon”机器人是为了帮助残疾人利用嘴巴、手或脚控制一个操作杆吃饭。,奏乐机器人2008年5月4日,丰田汽车公司的机器人在陈列室中正
11、在演奏乐器。,行走机器人2009年1月8日,北京郊区农民吴玉禄(音译)在自家附近操作由他自制的行走机器人拉着的人力车溜达。这款机器人是热衷于发明创造的吴玉禄制造的最新、最大的机器人。他用从垃圾堆捡来的金属丝、金属片、螺丝钉和钉子等为材料,从1986年就开始制造机器人。,人形握手机器人2009年2月17日,在伦敦科学博物馆里,一名观众在和名叫“贝尔蒂”(Berti)的机器人握手。它是跟真人一样大的人形机器人,设计师制造它的目的是模仿人类手势。2月17日到19日,该机器人在伦敦科学博物馆进行了展出。,冲茶机器人2009年3月2日,参观者在德国中部汉诺威举行的世界最大规模的高科技展览会CeBIT上观看人形遥控系统“RollinJustin”表演调制速溶茶。,日本发明能做煎饼机器人可灵巧用铲子.摩托曼做煎饼的第一步:在碗中搅动原料,再将其倒在加热板上,信息技术应用前沿科技-机器人,信息技术应用前沿科技-机器人,摩托曼能正确的利用铲子,机器人甚至能根据你的口味来制作煎饼,打鼓机器人,Motoman系列的最新版,美国猴子通过互联网远程遥控日本机器人,第七届中国国际高新技术成果交易会上,一个憨态可掬、有着丰富面部表情、“能说会道