机器人实现仿人类步行

    美国科学促进协会近日向外界展示了3个依照人类步行方式行走的机器人。

    对于这几个机器人来说，它们仅仅是在人类面前迈出一小步。但对于机器人研究领域来说，这是一次巨大的技术飞跃。3个机器人分别是美国麻省理工学院研制的“幼童”，康奈尔大学研制的“康奈尔”，以及荷兰代尔夫特大学研制的“丹尼斯”。

    这3个机器人的步行方式与人类极其相像，并具有人的外形。它们行走时，膝盖会弯曲带动小腿，双臂会前后摆动保持平衡。科学家还在机器人头部安装了装饰性的眼睛，让它们看起来更像人类。“幼童”就如其名，是3个机器人中最矮的一个，走起路来摇摇摆摆，就像刚开始学步的儿童，但它却是最聪明的一个。

    其他两个机器人都依靠精密的机械设计实现行走，“幼童”却拥有一个与蚂蚁智力水平相当的大脑，可以适应不同地形。

    美国麻省理工学院的科学家介绍说，“幼童”能够在“不到20分钟或者大约600步内”，学会在新地形环境下行走。

    早在19世纪，人类工程师就设计出“无源动态”机器玩具，能够依靠重力行走下坡。但自那之后，仿人机器人行走研究领域就没有再取得较大突破。

    我们生活中常见的步行玩具通过左右摆动使脚离开地面。人类行走时，将这种摆动降低至最低，主要依靠弯曲膝盖使脚离开地面。“康奈尔”和“丹尼斯”步行就是采用了这种原理。

    “其他机器人无论控制如何顺畅，都必须先站立，以此为基础，然后才能做其他动作，”康奈尔大学研究人员安迪?鲁伊纳说，“我们这里的机器人(行走)基于摔倒，自己起立，再摔倒。”

    新展示的机器人在平面行走时，所消耗的能量仅比普通荧光灯管消耗能量略高。而“康奈尔”行走时消耗的能量几乎与相同体重人类步行消耗能量相当。“康奈尔”只在提脚时消耗能量，然后依靠重力让脚返回地面，其他机器人完成这一系列动作时都需要消耗能量。

    专家认为，这些技术突破将改变机器人的制造方式，甚至为人类假肢研究和人类行走生物力学研究提供帮助。

    虽然3个机器人能像人那样摆臂行走，而且不会同手同脚，但它们在其他方面却不如此前出现的机器人多才多艺。比如，日本本田公司推出的“阿西莫”机器人能够跑步、倒走和上楼梯，但要消耗大量能量。“真正的解决方案介于两者之间。”参与“康奈尔”设计工作的美国密歇根大学研究人员史蒂文?科林斯说。

相关文章