仿人机器人发展概况-调查

摘要:介绍了国内外仿人机器人的发展特点，以行走机构为主要内容详细分析关键词:1051973年研制成功了最早具有记载的双足步行2005218日出版的《科学》杂志上介绍了一种全新的行走机构，康奈Delft理工大学的研究人员分别展示了基于这种行Asimo为代表的传统仿5（122），其中只有一个踝关节用电机驱动，其他都是被动的，双手摆动各有的动力，另外，新型步行机器人走路时一起一伏，跟人没什么两样。Delft设计MIT6个自Delft都采用独立驱动方式的传统仿人机器人那样可以通过编程获得不同的步态．至MIT模型，虽然采用了先进的控制方法，但其蹒跚的步态令观看者对其机构3Asano等人的被动动力步行ZMP判据。Asio的步行速2．53公里／时，主要措施是添加腰2004年底前，本田公司宣Asimo计划，寻求更强的行动能力，更佳的与人沟通，以及在真实世界中更机敏的反应能力。ZMP判据仍是二足步行机器人各种控制方法的基本ZMPVukobratovicZMP35年来的发展作了总结，Lim和他的同事除了以仿人机器人上身躯干的摆动来补偿17个(KHR．1)41分．(1)通常的设计中腿部自由度为5个(212，典型的是近藤HOAP-2、AsimoQIRO)5个自由度已经可以完成基本行走动3个(21)4个臂部自由度的选择不同．富HOAP231RS3或LS3．NivanaTechnologyTaiChi1RWr2或表演了持扇跳舞．(3)AsimoQIRO也没有腰部自由1个(N1)1N2．(5)21个自由度，问题在于怎样简化．简单的设计只是一个10根手指各自独立地运动．这将大大增加自由度的总数．现在，可以看到作为一个典型的简单的仿人机器人设计，其自由度的总数为5×2(腿部)+3×2(臂部)+0(腰部)+1(颈部)+0(手部)=J7KHR1机器人．这样，我们得知17个自由度是一个仿人机器人(不含被动动力模型)自由度数的低313)+1(腰部)+3(颈部)+2×2(11)=34个。绝大多数仿人机器人都用数字伺服电机驱动。由于伺服电机的转动角度为120度或180180位置，可以实现示教方法编程．这对多自由度的仿人机器人的编程带来很大方仅在少量仿人机器人中使用。伺服电机的尺寸对仿人机器人的设计有很大影2323YDH—EZAKHR1机器人增加4个自由度(1个)，动作功能增强了，却带来了“非人”的感觉．换句话说，一定尺寸的伺服电机限定了机器人的最小合理尺寸.CPU并配备相应的操作系统，编程和图像处理CPU用于图像和传感器信号处理．QIROHRP-2机器人属于程软件安装在外部计算机上，Pc需通过电缆和机器人上微处理器搭载的单板连卡和机器人上的CPU构成网络．一个例子便是双蕖电子公司的Speecys机器Net—BSDSpeecysOS2cFIEEE802．11BLANSpeecysSystem，对700MHzCPU．PCOSRT—Linux．HOAP2PC22USB插口传递USB实时传送程序，另一组为传送图像专用．另一种为无线连接，CFLAN卡和相应软件来实现．以上两个例子都属于一358s多。调整脚底板的姿态．脚底板传感器也可以给基于ZMP判据的控制提供信息。AsimoHRP2机器人在手腕和脚踝处分别选用了六维力传感器．可增加对ZMP为判据的控制尤为必要．索尼公司SDR-4X4个力传感器，这是0．2g0．4g。HOAP-2机器人．QIROAsimo机器人具有双目匹配、人脸识别以及觉信号处理主要有两种途径：Asimo、QIRO、HRP-2CPUCPUHOAP-2USB通道，把图像上传到主机处理后再把结果回传至机器人．第一USB电缆，不能脱机运行；如果用无线网络则通讯成为瓶颈，无法实现实时SDR-4XFPGA进行两个摄像头的图像匹配，结果再送主CPU．有一种在其它机器人导航上已使用的高