類人型機器人

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類人型機器人
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類人型機器人(Humanoid robot)[1][2][3][4][5],是機器人(Robot)的一種,具有似於類外的特徵,例如有頭部軀幹,但不一定有頭髮五官牙齒人造皮膚之類的細微特徵。另一種完整呈現人類外型的機器人,被稱作人型機器人(Android)。

譯名爭議[编辑]

Humanoid robot沒有固定譯名,可以譯為「人型機器人」[6]、「仿人機器人」[7]、「仿人型機器人」[8]、「擬人型機器人」[9][10]然而這些譯名就廣義而言可能兼指Android(仿真機器人)的中文譯名。[來源請求]

用途[编辑]

早期為測試機器人的步行能力,後期增加測試機器人的視覺、聽覺與觸覺能力。[來源請求]

傳感器[编辑]

甲傳感器是測量世界的一些屬性的裝置。作為機器人技術的三大基本要素之一(規劃和控制之外),感測在機器人范式中起著重要的作用。

傳感器可以根據其工作的物理過程或作為輸出提供的測量信息的類型進行分類。在這種情況下,使用第二種方法。

本體感受 本體感受傳感器感應人形的身體和關節的位置,方向和速度。

在人類中,耳石和半圓形的耳道(在內耳中)用於保持平衡和方向。另外,人類使用自己的本體感受傳感器(例如觸摸,肌肉伸展,肢體位置)來幫助他們定向。類人機器人使用加速度計來測量加速度,並可以通過積分來計算速度。傾斜傳感器測量傾斜度;放置在機器人手腳上的力傳感器,用於測量與環境的接觸力;位置傳感器,指示機器人的實際位置(可以通過微分計算速度)或速度傳感器。

外感

觸覺陣列可用於提供觸摸過的數據。的陰影手使用的佈置其下方34 tactels陣列聚氨酯上的每個指尖的皮膚。[2]觸覺傳感器還提供有關在機器人和其他物體之間傳遞的力和扭矩的信息。

視覺是指使用電磁波譜來產生圖像的任何形式的數據處理。在類人機器人中,它用於識別對象並確定其屬性。視覺傳感器的工作方式與人類的眼睛最相似。大多數類人機器人將CCD相機用作視覺傳感器。

聲音傳感器使類人機器人能夠聽到語音和環境聲音,並像人的耳朵一樣發揮作用。麥克風通常用於此任務。

規劃與控制[编辑]

在規劃和控制中,類人機器人與其他類型的機器人(例如工業機器人)之間的本質區別在於,機器人的運動必須使用腿式運動,尤其是兩足 步態,必須像人一樣。正常行走過程中人形動作的理想計劃應使能量消耗最小,就像在人體中那樣。因此,對這些結構的動力學和控制的研究變得越來越重要。

兩足機器人在表面上行走的穩定性問題非常重要。可以選擇將機器人的重心保持在軸承區域的中心以提供穩定的位置作為控制目標。[3]

為了在行走過程中保持動態平衡,機器人需要有關接觸力及其當前和所需運動的信息。該問題的解決方案依賴於一個主要概念,即零力矩點(ZMP)。

類人機器人的另一個特點是,它們在“真實世界”上移動,收集信息(使用傳感器)並與之交互。它們不會像在高度結構化環境中工作的工廠操縱器和其他機器人一樣保持靜止。為了使類人動物能夠在復雜的環境中移動,規劃和控制必須集中在自碰撞檢測,路徑規劃和避障方面。

類人機器人還沒有人體的某些特徵。它們包括具有可變靈活性的結構,這些結構提供了安全性(為機器人本身和人員提供了安全性),並提供了運動的冗餘性,即更大的自由度,因此具有更大的任務可用性。儘管這些特徵是類人機器人所希望的,但它們將給規劃和控制帶來更多的複雜性和新的問題。全身控制領域解決了這些問題,並解決了多個自由度的適當協調問題,例如在遵循給定的優先級順序的同時實現多個控制任務。

時間線[编辑]

類人型機器人已經發展出各式各樣的大小和外型設計,例如下半身是輪型的設計,與人類外型差異較大。

日期 開發者 名稱 所屬系列
1495年 達文西 達文西機械人
1973年 加藤一郎英语加藤一郎 (ロボット研究者) Wabot-1 Wabot系列
1986年 本田技研工業 E0 Honda E系列英语Honda E series
2000年10月 本田技研工業 ASIMO
2000年11月 索尼 SDR-3X
2000年11月 國防科學技術大學 先行者
2005年 富士通 Enon (機器人)英语Enon (robot)
2005年 TOSY英语TOSY TOPIO (機器人)英语TOPIO
2005年 豐田汽車 Partner (機器人)英语Toyota Partner Robot
2006年 PAL Robotics REEM-A REEM系列英语REEM
2009年 韓國生產技術研究院英语Korea Institute of Industrial Technology Seropi英语Seropi
2013年7月 波士頓動力公司 Atlas機器人
2014年6月 Aldebaran Robotics
SoftBank Mobile
Pepper

參見[编辑]

參考來源[编辑]

  1. ^ 2014 Honda台北車展隆重登場 機器人ASIMO擔綱主持. ettoday. [2015-07-30]. (原始内容存档于2015-09-24). 
  2. ^ Humanoid robot ASIMO opens bottles. BBC. [2015-07-29]. 
  3. ^ US unveils 'Atlas' humanoid robot test bed. BBC. [2015-07-29]. 
  4. ^ Pepper robot to go on sale to public in Japan. BBC. [2015-07-30]. 
  5. ^ Humanoid robots go on show. CNN. [2015-07-29]. 
  6. ^ Pepper人型機器人 第2波月底開賣. ettoday. [2015-07-31]. 
  7. ^ 梶田秀司日语梶田秀司; 管贻生. 仿人机器人 第1版. 清华大学. 2007-03-01 [2015-07-30]. ISBN 7302144532. 
  8. ^ 机器人博览_中国科普博览. 中国科普博览. [2015-07-30]. 
  9. ^ 智慧型機器人產業分析及投資機會. 中華民國經濟部投資業務處. 2008-02 [2015-07-30]. ASIMO是由Honda所開發的擬人型機器人 
  10. ^ Honda 擬人型機器人「ASIMO」睽違 4 年再登場 動作靈巧度大幅提升. 巴哈姆特電玩資訊站. [2015-07-29].