仿人机器人
2022-08-12 《机器人简史》仿人机器人具有人类的形貌,是名副其实的“机器人”。它们能模拟人的某项功能或者特征,并为人类提供一些服务。当前仿人机器人主要包括高仿人形机器人、多功能人形机器人、生化机器人和场地机器人。
1.高仿人形机器人
高仿人形机器人可以惟妙惟肖地模仿人的样貌、神态和表情。2010年,日本大阪大学教授石黑浩打造了高仿人形美女机器人Geminoid F。Geminoid F的皮肤由柔软的硅胶制成,肤色逼真度极高。“她”不仅能够做出眨眼、微笑、皱眉等65种不同的面部表情,还能像真人一样发声、对话、唱歌,远看几乎与真人无异。美国科技博客Business Insider将这款机器人评为历史上最性感、最逼真的人形机器人。
Geminoid F机器人和真人模特
美国汉森机器人公司也研制了一款高仿人形机器人Einstein。该机器人具有爱因斯坦的外形和容貌,不仅能识别喜怒哀乐、恐惧、迷茫等大量的面部表情,还能做出相应的表情回应,例如,模拟点头、摇头、扬眉等简单动作。科研人员将使Einstein成为个具有感情和智能的机器人,以帮助科学家更深入地理解、开发机器人,从而避免未来可能出现的机器人与人的冲突。
Einstein机器人
2.多功能人形机器人
多功能人形机器人通常是一个机器人平台,设计者只需在这个平台上添加一些功能模块,就能使机器人完成多种不同的工作。
2000年10月31日,日本本田公司正式推出了阿西莫机器人。经过十多年的改进与升级,阿西莫越来越聪明,越来越灵活。最新款的阿西莫机器人不但可以快速行走、爬楼梯、跳舞、踢球,还可以进行单脚跳跃,甚至可以使用日本手语进行交流。
2004年,韩国科技先进研究院(KAIST)首次发布了HuBo人形机器人。该机器人身髙125cm,体重55kg,每小时可步行1.2km,还可以与人握手和跳舞。经过十多年的技术演进,如今的HuBo机器人智能化程度越来越高,已经能够顺利完成驾车、拆卸、开门、使用标准电动工具在墙上切割孔洞、连接消防栓及旋转打开阀门等工作,并成为在美国加利福尼亚州举行的2015年DARPA机器人挑战赛冠军。
阿西莫机器人
HuBo机器人
3. 生化机器人
生化机器人是生物技术、化学技术和机器人技术融合创新的产物。
2012年,塞尔维亚贝尔格莱德大学ETF机械人研究小组研制了一款外形奇特的生化机器人——ECCE。该机器人模拟了人类复杂的肌肉组织和骨骼结构,装配了有弹性的肌腱和灵活的关节,能够实现像人一样的真实动作。从外表上来看,ECCE机器人看起来就像是一个缺少了大量皮肤和结缔组织的人。肌肉和肌腱的弹性让ECCE变得柔软,关节的应用使ECCE更加灵活、更像人,而不是那种坚硬呆板的金属机器人。
ECCE机器人
2013年,美国工程师利用人造器官、肢体和其他身体组织,成功组装出一台会呼吸、能说话、可行走的生化机器人Bionic man。该机器人身高约198m,已经植入了人工心脏、人工肾脏、电子耳和视网膜等组件,其中人工心脏还能利用电子工具实现跳动,促进血液循环。Bionic man已拥有大约65%的真人功能,能在Rex助步机协助下走动、坐下和站立。
Bionic man生化机器人
4. 场地机器人
场地机器人主要是指针对某一给定应用场景研发的专用机器人,通常是为了参加比赛或者满足太空、核辐射等特殊环境下的应用需求。
骑骆驼比赛是中东地区最古老的运动之一,近几年,一些新型骑手加入了骑骆驼比赛。2013年11月,在阿联酋迪拜胳驼赛跑俱乐部举行的比赛中,机器人骑手被绑在骆驼背上参加比赛。机器人骑手装配有减震器和GPS导航芯片,主人可以在赛道旁远程控制它们手中的鞭子,驱赶胳驼加速。
为了参加DARPA机器人挑战赛,2013年,美国宇航局(NASA)花了300万美兀研制出Valkyrie人形机器人。该机器人髙1.9m,重125kg,共有44个自由度。机器人手臂有7个自由度,3个手指和一个大拇指;腿部有6个自由度,足部有6轴力反馈传感器;头部装有摄像头和激光雷达;腹腔装有摄像头和声呐;大臂、膝关节和足部装有摄像头。
机器人骑手
Valkyrie机器人