人型機(jī)器人的發(fā)展與設(shè)計(jì)

　　創(chuàng)造類人型機(jī)器人的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)可以完成人類復(fù)雜動(dòng)作，具有自主決策功能，能夠幫助人類，甚至完成人類無(wú)法完成的任務(wù)的機(jī)器人。建立類人型機(jī)器人一直吸引了世界各地的科學(xué)家，雖然目的看似簡(jiǎn)單，但這是一個(gè)艱巨的任務(wù)。在這篇文章中，我們將呈現(xiàn)一種命名為賽伯樂(lè)的仿人機(jī)器人的概念 ，像雙足動(dòng)物一樣行走，然后切換到四足的運(yùn)動(dòng)模式。第一部分的主要內(nèi)容是，理想的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)方案和最終設(shè)計(jì)選定以及通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析得到仿人機(jī)器人的模擬方案。

　　構(gòu)建人形機(jī)器人的目的是簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)一個(gè)可以完成人類復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和能夠真誠(chéng)地幫助人類的機(jī)器人。盡管其目的簡(jiǎn)單，但是要完成這個(gè)任務(wù)相當(dāng)困難。例如前本田工程師實(shí)現(xiàn)了他們夢(mèng)想建立一個(gè)進(jìn)的仿人機(jī)器人，花了超過(guò)18年的時(shí)間，在這段時(shí)間里他們不斷的學(xué)習(xí)，探究和實(shí)驗(yàn)，也走了不少的彎路。［1］

　　行走過(guò)程分為兩個(gè)主要部分即靜態(tài)和動(dòng)態(tài)步行。靜態(tài)步行人形機(jī)器人包括完整的移動(dòng)身體的齒輪的基地腳區(qū)域，與此同時(shí)其他腳抬起并前進(jìn)。這種機(jī)器人是從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度（軌跡，或位移控制）來(lái)設(shè)計(jì)和控制的，結(jié)果是有相當(dāng)大的腳以一個(gè)緩慢的速度行走。一個(gè)靜態(tài)步行雙足足動(dòng)物，如本田P3的人形機(jī)器人，“不移動(dòng)很像人并且能量效率低下。它移動(dòng)與nonpendular外觀相似，本田2000機(jī)器人在行走時(shí)需要大約2kw功率，他需要的功率是同樣大小人類的肌肉工作功率的20倍［1］。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性需要快速行走和多樣的地形。在行走時(shí)重心不在支撐腿區(qū)域內(nèi)時(shí)，機(jī)器人在下一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡區(qū)域時(shí)就會(huì)失衡。

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