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科学家研制类似人骨骼结构高仿真机器人

2010-03-1015:22来源:新浪科技

北京时间3月9日消息,据《每日邮报》报道,或许,每个人都梦想着拥有一个机器人仆人,让它从事一切繁重而无聊的家务活。随着日本科学家开发出一个高仿真人形机器人,我们距离这一梦想又近了一步。

东京大学JSK机器人技术实验室的研究人员成功造出一个名为“Kojiro”的人形机器人,这个机器人目前正在学习模仿我们走路。“Kojiro”机器人的独特之处在于,它具有类似于人类的骨骼结构,也就是说,它能更为自然的活动,并通过人造脊椎实现各方位弯曲和扭动身躯。

这个研究小组的负责人是中西教授。据他介绍,通过这个新开发的人造脊椎,他们将来可以制造更轻便、更灵活的机器人,承担起家中的家务活。中西教授的研究小组在一篇论文中写道:“目前,传统的人形机器人不适于在日常环境下工作。缺乏安全性和多功能性是主要原因;它们笨重而僵硬的身体可能会伤害人类或周围物体,与人类相比,这些机器人在日常生活中的作用有限。”

传统机器人的四肢和身躯由安装在关节处的重型电机驱动。“Kojiro”机器人则不同,使用的电机重量更轻,用于带动安装在身体不同部位的电缆,模拟人类在活动时肌肉和肌腱的收缩和放松。“Kojiro”机器人有100个这样的肌-腱结构,协同工作时,就能赋予机器人60个自由度。

研究人员还在“Kojiro”机器人的一些关节处安装了传感器,以了解它的不同姿势,另外还安装了一个加速器和两个陀螺仪,帮助机器人保持平衡。“Kojiro”机器人主要使用轻质、柔韧度很强的材料制造,不会对主人和房间中的物体构成威胁。

研究人员发现,他们面临的最大挑战是如何让这种设计如此复杂的机器人走路。他们写道:“这一系统大多是非线性的,很难有一个精确的物理模型。为研究机器人的控制算法,需要我们反复学习。”目前,研究人员正在通过游戏控制平台测试“Kojiro”机器人更简单的动作。

他们计划采用循序渐进的方式,逐步调整控制“Kojiro”机器人活动的电脑运算公式,希望它有一天能通过四肢完成较为复杂的动作。或许终有一日,当你一觉醒来,会发现“Kojiro”机器人就端着早餐,站在床边伺候你用餐。

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