仿人机器人的发展史

仿人和高仿是机器人发展的主要方向。从技术发展来看,人是世界上最高级的动物,以人为本的研究是最高目标,可以促进相关学科的发展;从情感层面来说,人喜欢和人亲近的东西。全世界科学家都在积极开发人形机器人。

研制一种与人类外形相似,具有人类智能、灵活性,能与人交流,不断适应环境的人形机器人,一直是人类的梦想之一。世界上最早的人形机器人研究机构诞生于1973年的日本。以早稻田大学教授加藤一郎为首,组成了一个大学和企业的联合研究组织,其目的是研究人形机器人。加藤一郎教授突破了人形机器人研究中最关键的一步——双足行走。1996 165438+10月,本田开发了其首款人形行走机器人原型P2,并于2000年165438+10月推出了最新一代人形机器人ASIMO。国防科技大学也于2006年2月自主研发了国内第一台仿人机器人1 65438。

2005年爱知世博会,大阪大学展出了一款名为ReplieeQ1expo的女性机器人。这个机器人的外形是从日本新闻主播藤井雅子(Masako Fujii)那里复制来的,动作细节与人非常相似。参观者很难在短时间内发现这其实是一个机器人。

日本本田公司研发的仿人机器人ASIMO是目前最先进的仿人行走机器人。阿西莫身高1.2米,体重52公斤..它的行走速度是0-1.6 km/h,如果早期的机器人走直线时突然转弯,必须先停下来,看起来很别扭。另一方面,ASIMO要灵活得多。它可以实时预测下一步动作,提前改变重心,因此可以自由行走,进行“8”字行走、下台阶、弯腰等各种“复杂”动作。此外,阿西莫还能握手、挥手,甚至随着音乐起舞。

在人形机器人领域,日本和美国的研究最为深入。日本侧重于形状模拟,美国侧重于人脑的计算机模拟。

我国政府也逐渐开始关注这一领域。由北京理工大学牵头,多家单位历时三年研究打造的人形机器人,名为“汇通”,主要由科技部“十五”计划和科委重点基础研究项目资助。据主要研制者黄强教授介绍,通过短短几年的技术攻关,我国掌握了集机构、控制、传感器、电源于一体的高度集成技术,研制出具有视觉、语音对话、力感知、平衡感知等功能的人形机器人,具有自主知识产权;而且“慧通”在国际上首次实现了对太极拳、剑术等人体复杂动作的模仿,是仿人机器人复杂动作设计和控制技术的突破。

仿人机器人不仅是一个国家高科技综合水平的重要标志,而且在人类生产生活中有着广泛的用途。由于仿人机器人具有人类的外形特征,因此能够适应人类的生活和工作环境,代替人类完成各种任务。它不仅可以代替人在辐射、粉尘、毒性的环境中工作,还可以在康复医学中形成动力假肢,帮助瘫痪病人实现行走的梦想。未来可广泛应用于医疗、生物技术、教育、救灾、海洋开发、机器维修、交通运输、农林水产等诸多领域。我国仿人机器人的研究与世界先进水平还有差距。中国的科技工作者正在努力赶上世界先进水平。