仿人机器人--为什么研究仿人机器人?
仿人机器人——为什么研究仿人机器人? 在大多人眼中,机器人一定要像人,但像人的机器人是仿人机器人,而仿人机器人只是机器人中的一种。为什么我们要研究仿人机器人的第一个原因,其实就是我们为啥一定要让机器人像人的原因。上一篇文章中已经在给出仿人机器人定义的同时,对仿人机器人的必须具备的三大特征进行了描述,仿人机器人像人,并且能在人类生活中活动,这与轮式的,履带式的机器人相比,更具灵活性,例如在不平路面行走,上下楼梯,跨越障碍等等,同时,仿人机器人的研究是为了更好的了解人类自身的移动机理。2005年,世界著名科学期刊《science》上连续刊登了三篇关于机器人行走的文章,这三篇文章最核心的价值就在于:通过对机器人的研究来了解人类。
研究仿人机器人的第二个重要理由就是,辅助医疗或者说医疗康复,例如动力学假肢,这医学上具有非常重要的作用。同时,假肢另外一个重要用途,就是军事用途,例如增力装置,穿在战士身上,用于大规模负重和长距离跋涉。
第三个重要理由就是,仿人机器人作为研究对象的学术价值。下面的叙述稍偏学术性,故简略介绍一下列举以下几点:
1)仿人机器人的变拓扑特性。这主要体现在与地面的约束形式上,例如时而单腿,时而双腿,时而驱动,时而欠驱动
2)仿人机器人的无根性。仿人机器人脚与地面作用力具有单向性。
3)仿人机器人的混杂特性。体现在时而连续,时而离散
4)仿人机器人的不稳定特性。也就说非常容易摔倒。
实际上这些特征,使得仿人机器人研究成为一个富有挑战的课题,对其研究很可能导致力学或控制领域新的理论或方法的出现,同时也会推动机构学,仿生学,人工智能等学科的发展。
除了上述三点理由,其实仿人机器人还有很多用途,例如娱乐等等。
由于仿人机器人具有巨大的理论研究价值和实际意义,各国纷纷对仿人机器人予以重视,尤其是日本,当然仿人机器人或者说机器人在日本的研究可谓独一无二。从1973年第一台正真意义上的仿人机器人诞生以来,已经历了30多年的研究,目前在各方面都取得了非常大的成绩。下节我们将对仿人机器人的研究历史进行回顾。
主要参考文献:
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