美國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì )近日向外界展示了3個(gè)依照人類(lèi)步行方式行走的機器人。
對于這幾個(gè)機器人來(lái)說(shuō),它們僅僅是在人類(lèi)面前邁出一小步。但對于機器人研究領(lǐng)域來(lái)說(shuō),這是一次巨大的技術(shù)飛躍。3個(gè)機器人分別是美國麻省理工學(xué)院研制的“幼童”,康奈爾大學(xué)研制的“康奈爾”,以及荷蘭代爾夫特大學(xué)研制的“丹尼斯”。
這3個(gè)機器人的步行方式與人類(lèi)極其相像,并具有人的外形。它們行走時(shí),膝蓋會(huì )彎曲帶動(dòng)小腿,雙臂會(huì )前后擺動(dòng)保持平衡??茖W(xué)家還在機器人頭部安裝了裝飾性的眼睛,讓它們看起來(lái)更像人類(lèi)?!坝淄本腿缙涿?,是3個(gè)機器人中最矮的一個(gè),走起路來(lái)?yè)u搖擺擺,就像剛開(kāi)始學(xué)步的兒童,但它卻是最聰明的一個(gè)。
其他兩個(gè)機器人都依靠精密的機械設計實(shí)現行走,“幼童”卻擁有一個(gè)與螞蟻智力水平相當的大腦,可以適應不同地形。
美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家介紹說(shuō),“幼童”能夠在“不到20分鐘或者大約600步內”,學(xué)會(huì )在新地形環(huán)境下行走。
早在19世紀,人類(lèi)工程師就設計出“無(wú)源動(dòng)態(tài)”機器玩具,能夠依靠重力行走下坡。但自那之后,仿人機器人行走研究領(lǐng)域就沒(méi)有再取得較大突破。
我們生活中常見(jiàn)的步行玩具通過(guò)左右擺動(dòng)使腳離開(kāi)地面。人類(lèi)行走時(shí),將這種擺動(dòng)降低至最低,主要依靠彎曲膝蓋使腳離開(kāi)地面?!翱的螤枴焙汀暗つ崴埂辈叫芯褪遣捎昧诉@種原理。
“其他機器人無(wú)論控制如何順暢,都必須先站立,以此為基礎,然后才能做其他動(dòng)作,”康奈爾大學(xué)研究人員安迪?魯伊納說(shuō),“我們這里的機器人(行走)基于摔倒,自己起立,再摔倒?!?/FONT>
新展示的機器人在平面行走時(shí),所消耗的能量?jì)H比普通熒光燈管消耗能量略高。而“康奈爾”行走時(shí)消耗的能量幾乎與相同體重人類(lèi)步行消耗能量相當?!翱的螤枴敝辉谔崮_時(shí)消耗能量,然后依靠重力讓腳返回地面,其他機器人完成這一系列動(dòng)作時(shí)都需要消耗能量。
專(zhuān)家認為,這些技術(shù)突破將改變機器人的制造方式,甚至為人類(lèi)假肢研究和人類(lèi)行走生物力學(xué)研究提供幫助。
雖然3個(gè)機器人能像人那樣擺臂行走,而且不會(huì )同手同腳,但它們在其他方面卻不如此前出現的機器人多才多藝。比如,日本本田公司推出的“阿西莫”機器人能夠跑步、倒走和上樓梯,但要消耗大量能量?!罢嬲慕鉀Q方案介于兩者之間?!眳⑴c“康奈爾”設計工作的美國密歇根大學(xué)研究人員史蒂文?科林斯說(shuō)。