仿人機器人發(fā)展概況-調(diào)查

摘要:介紹了國內(nèi)外仿人機器人的發(fā)展特點，以行走機構(gòu)為主要內(nèi)容詳細分析關(guān)鍵詞:1051973年研制成功了最早具有記載的雙足步行2005218日出版的《科學》雜志上介紹了一種全新的行走機構(gòu)，康奈Delft理工大學的研究人員分別展示了基于這種行Asimo為代表的傳統(tǒng)仿5（122），其中只有一個踝關(guān)節(jié)用電機驅(qū)動，其他都是被動的，雙手擺動各有的動力，另外，新型步行機器人走路時一起一伏，跟人沒什么兩樣。Delft設(shè)計MIT6個自Delft都采用獨立驅(qū)動方式的傳統(tǒng)仿人機器人那樣可以通過編程獲得不同的步態(tài)．至MIT模型，雖然采用了先進的控制方法，但其蹣跚的步態(tài)令觀看者對其機構(gòu)3Asano等人的被動動力步行ZMP判據(jù)。Asio的步行速2．53公里／時，主要措施是添加腰2004年底前，本田公司宣Asimo計劃，尋求更強的行動能力，更佳的與人溝通，以及在真實世界中更機敏的反應(yīng)能力。ZMP判據(jù)仍是二足步行機器人各種控制方法的基本ZMPVukobratovicZMP35年來的發(fā)展作了總結(jié)，Lim和他的同事除了以仿人機器人上身軀干的擺動來補償17個(KHR．1)41分．(1)通常的設(shè)計中腿部自由度為5個(212，典型的是近藤HOAP-2、AsimoQIRO)5個自由度已經(jīng)可以完成基本行走動3個(21)4個臂部自由度的選擇不同．富HOAP231RS3或LS3．NivanaTechnologyTaiChi1RWr2或表演了持扇跳舞．(3)AsimoQIRO也沒有腰部自由1個(N1)1N2．(5)21個自由度，問題在于怎樣簡化．簡單的設(shè)計只是一個10根手指各自獨立地運動．這將大大增加自由度的總數(shù)．現(xiàn)在，可以看到作為一個典型的簡單的仿人機器人設(shè)計，其自由度的總數(shù)為5×2(腿部)+3×2(臂部)+0(腰部)+1(頸部)+0(手部)=J7KHR1機器人．這樣，我們得知17個自由度是一個仿人機器人(不含被動動力模型)自由度數(shù)的低313)+1(腰部)+3(頸部)+2×2(11)=34個。絕大多數(shù)仿人機器人都用數(shù)字伺服電機驅(qū)動。由于伺服電機的轉(zhuǎn)動角度為120度或180180位置，可以實現(xiàn)示教方法編程．這對多自由度的仿人機器人的編程帶來很大方僅在少量仿人機器人中使用。伺服電機的尺寸對仿人機器人的設(shè)計有很大影2323YDH—EZAKHR1機器人增加4個自由度(1個)，動作功能增強了，卻帶來了“非人”的感覺．換句話說，一定尺寸的伺服電機限定了機器人的最小合理尺寸.CPU并配備相應(yīng)的操作系統(tǒng)，編程和圖像處理CPU用于圖像和傳感器信號處理．QIROHRP-2機器人屬于程軟件安裝在外部計算機上，Pc需通過電纜和機器人上微處理器搭載的單板連卡和機器人上的CPU構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)．一個例子便是雙蕖電子公司的Speecys機器Net—BSDSpeecysOS2cFIEEE802．11BLANSpeecysSystem，對700MHzCPU．PCOSRT—Linux．HOAP2PC22USB插口傳遞USB實時傳送程序，另一組為傳送圖像專用．另一種為無線連接，CFLAN卡和相應(yīng)軟件來實現(xiàn)．以上兩個例子都屬于一358s多。調(diào)整腳底板的姿態(tài)．腳底板傳感器也可以給基于ZMP判據(jù)的控制提供信息。AsimoHRP2機器人在手腕和腳踝處分別選用了六維力傳感器．可增加對ZMP為判據(jù)的控制尤為必要．索尼公司SDR-4X4個力傳感器，這是0．2g0．4g。HOAP-2機器人．QIROAsimo機器人具有雙目匹配、人臉識別以及覺信號處理主要有兩種途徑：Asimo、QIRO、HRP-2CPUCPUHOAP-2USB通道，把圖像上傳到主機處理后再把結(jié)果回傳至機器人．第一USB電纜，不能脫機運行；如果用無線網(wǎng)絡(luò)則通訊成為瓶頸，無法實現(xiàn)實時SDR-4XFPGA進行兩個攝像頭的圖像匹配，結(jié)果再送主CPU．有一種在其它機器人導(dǎo)航上已使用的高