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行走类机器人的发展新趋势

导读: 我们曾经在无数的科幻电影里看到过各种机器人跟随着主人公行走天下,特别是《星球大战》里的机器人,更是让人非常的向往。然而现实生活中,机器人却总是不理想,特别是行走类机器人。而最近的一项研究却显示,类人行走在理论上已经取得了突破性进展。

  我们曾经在无数的科幻电影里看到过各种机器人跟随着主人公行走天下,特别是《星球大战》里的机器人,更是让人非常的向往。然而现实生活中,机器人却总是不理想,特别是行走类机器人。而最近的一项研究却显示,类人行走在理论上已经取得了突破性进展。

  俄勒冈州立大学的工程师完成了一项研究,他们实现了机器人类人行走的基础性研究,最终使得机器人能够像人一样行走,完成更多的功能。该系统基于弹簧-质量模型进行搭建的,这个模型在十多年前就已经出现了,然而依旧还有很长的路可以走。这一次工程师就在该模型里加入了被动动力机械与计算机控制系统,它让机器人在崎岖的山路上行走的时候也能够避开盲区,保持平衡、保持运动的效率,像真正的人一样行走。

  这次模型的搭建颇费了一些周章,首先是工程师们已经在人类行走、跑步和动物行走、跑步中耗费了大量的时间,取得了大量的数据,其中对于行走和跑步时身体的流动性和能量消耗方面获得了重要的数据。另外,研究人员也分析了动物的视觉神经跟肌肉的联系,从而运用到机器人的模型搭建里。乔纳森·赫斯特是俄勒冈州立大学机械工程教授和动态机器人实验室的主任,也是这次的负责人。他在接受采访的时候说,类似的机器人曾经出现过,然而在节能性和智能化方面跟这次的机器人相差甚远,特别是节能性上比以往机器人缩小了三倍。而且这个机器人代表着未来行走类机器人的发展趋势。

  通过这次研究,科学家们基本掌握了人类行走的理论,突破了以前只是让机器人行走的初级阶段,进入到了行走这个更复杂的活动阶段,而且终于有了最底层的物理理论支撑。该技术一旦成熟,那么制造出来的机器人就完全可以运用到更复杂的环境中。比如消防方面,当房屋燃起熊熊烈火的时候,机器人可以替代消防员进入房屋里进行救援,特别是需要爬楼梯的时候机器人就可以完成,而以前的机器人有部分可以上下楼梯,然而速度极慢,几乎没有任何的实际意义。另外,该技术也可以用于辅助残疾人。它可以帮助残疾人进行步态训练,达到更好恢复的目的。还可以作为穿戴设备配置给残疾人,那么就可以实现跟人体的真正协调。就像是电影里那样,只有脱下裤子才能发现主角的一条断腿是机械的。

  据研究人员介绍,他们还在不断的获取更多的数据,以便能够让机器人满足更多的地形和更加的节能、协调性更好。但笔者认为,想要机器人像电影里那般飞奔还有很长的路要走,而其中最关键的就是能量的问题,所以必须在电池容量或者其他可持续性强的能量提供方式上做文章,否则机器人在现实中的应用局限性还是很大的。

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