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日本開發出能奔跑的雙腿機器人

2017/12/22

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  日本東京大學的石川正俊教授等人開發出可快速奔跑的小型雙足行走機器人。機器人搭載了能夠瞬間産生強大力量的馬達,如果將其換算成人類大小,奔跑速度相當於一流馬拉松選手。

   

機器人的腰部、膝蓋、腳踝均可活動,能模倣人的行走姿勢

      

  這款機器人通過高速照相機拍攝行走姿勢並進行自動控制,成功像人類一樣呈前傾姿勢行走。隨著設計的完善和在製造現場使用各種新技術,雙足行走機器人有望在3~5內達到實用化。

   

  這款機器人的腰部、膝蓋和腳踝均可活動,能夠模擬人類的行走姿勢。機器人腿長14厘米,重量不到1千克,奔跑時速可達4.2公里。如果換算成腿長70~80厘米的成年人,時速可達20公里。

  

  研究人員通過調整馬達線圈的纏繞方式,開發出能夠瞬間産生強大力量的小型馬達。使用這種馬達,可以讓機器人用力蹬地加速,然後在空中快速調整為落地姿勢。

   

   

  研究團隊使用設置在外部的相機拍攝機器人的動作,並把信息反饋給機器人。相機每秒鐘拍攝600幀畫面,能夠精確掌握機器人的狀態和姿勢。

   

  控制系統讓機器人「機器學習」人類行走時的腳部行動軌跡。當機器人快要倒下時,系統就立即指示機器人像人類一樣快速伸出另一隻腳,從而能夠以看似不穩定的前傾姿勢快速奔跑。

      

  此前的雙足行走機器人基本以直立姿勢緩慢行走,通過搭載在腳底的傳感器探查地面狀況。而使用新的系統則能實現快速奔跑。

         

  研究人員今後將力爭把相機裝到機器人身上,簡化控制系統。例如,為這種機器人組裝上手臂的話,有望使工廠無需停止傳送帶也能快速拿走不合格産品。

  

  研究團隊此前還使用同樣的機制,開發出與人類猜拳時永遠不會輸的機械手。機械手會比人類晚一瞬間出拳,從而作出正確選擇。

  

  日本經濟新聞(中文版:日經中文網)中島沙由香

   

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