德機(jī)器人依靠雙腿爬斜坡 模擬人行走獲突破
德國(guó)機(jī)器人工程師日前對(duì)一個(gè)“奔跑機(jī)器人”做出改進(jìn),使其成功依靠雙腿爬上斜坡。這是機(jī)器人模擬人類(lèi)行走取得的重要突破。
這一“奔跑機(jī)器人”由雙腿及軀干組成。在最初兩三次爬坡嘗試中,該機(jī)器人失去平衡并向后跌倒。不過(guò),它很快修正了自己的行走方式:保持上身直立,減小步伐并使軀干部分向前傾。當(dāng)成功抵達(dá)平地后,該機(jī)器人又將行走方式調(diào)整至正常狀態(tài)。
“奔跑機(jī)器人”此前已創(chuàng)造了機(jī)器人行走速度的最快記錄,每秒鐘行走的距離超過(guò)自身腿長(zhǎng)的3倍。此次,制造該機(jī)器人的德國(guó)工程小組給它安裝了紅外眼睛以及加速傳感器,用于模擬人類(lèi)內(nèi)耳的平衡機(jī)制。這兩個(gè)元件被連接到機(jī)器人的“大腦”,即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),從而決定在遇到斜坡時(shí)機(jī)器人應(yīng)該做出怎樣的調(diào)整。
“奔跑機(jī)器人”具有髖關(guān)節(jié)以及膝關(guān)節(jié),均通過(guò)伺服電動(dòng)機(jī)來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。該機(jī)器人70%的體重都集中在軀干,因此只要稍許調(diào)整姿態(tài)就能防止跌倒。此外,該機(jī)器人的大腦具有學(xué)習(xí)功能,通過(guò)經(jīng)驗(yàn)的積累,其表現(xiàn)會(huì)越來(lái)越好。
德國(guó)哥廷根大學(xué)佛羅倫丁-沃格特教授及其同事在網(wǎng)絡(luò)期刊《公共科學(xué)圖書(shū)館-計(jì)算機(jī)生物學(xué)》上描述了機(jī)器人行走的情況。文章稱(chēng):“該機(jī)器人能高速行走,并通過(guò)自我調(diào)節(jié)以減小干擾,此外它還可以用機(jī)器人的方式快速調(diào)整步態(tài)。同時(shí),在獲得一些學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)后,它能夠在不同地形上行走?!?
模仿人類(lèi)行走的機(jī)器人曾經(jīng)只存在于科幻小說(shuō)中,真正實(shí)現(xiàn)起來(lái)有很大困難。不過(guò),如果希望機(jī)器人能夠?yàn)榧彝シ?wù),例如協(xié)助購(gòu)物、照顧老人等,用雙腿直立行走的能力是必不可少的。
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