行走類機器人的發(fā)展新趨勢

我們曾經(jīng)在無數(shù)的科幻電影里看到過各種機器人跟隨著主人公行走天下，特別是《星球大戰(zhàn)》里的機器人，更是讓人非常的向往。然而現(xiàn)實生活中，機器人卻總是不理想，特別是行走類機器人。而最近的一項研究卻顯示，類人行走在理論上已經(jīng)取得了突破性進展。
 
　　俄勒岡州立大學(xué)的工程師完成了一項研究，他們實現(xiàn)了機器人類人行走的基礎(chǔ)性研究，最終使得機器人能夠像人一樣行走，完成更多的功能。該系統(tǒng)基于彈簧-質(zhì)量模型進行搭建的，這個模型在十多年前就已經(jīng)出現(xiàn)了，然而依舊還有很長的路可以走。這一次工程師就在該模型里加入了被動動力機械與計算機控制系統(tǒng)，它讓機器人在崎嶇的山路上行走的時候也能夠避開盲區(qū)，保持平衡、保持運動的效率，像真正的人一樣行走。
 
　　這次模型的搭建頗費了一些周章，首先是工程師們已經(jīng)在人類行走、跑步和動物行走、跑步中耗費了大量的時間，取得了大量的數(shù)據(jù)，其中對于行走和跑步時身體的流動性和能量消耗方面獲得了重要的數(shù)據(jù)。另外，研究人員也分析了動物的視覺神經(jīng)跟肌肉的聯(lián)系，從而運用到機器人的模型搭建里。喬納森·赫斯特是俄勒岡州立大學(xué)機械工程教授和動態(tài)機器人實驗室的主任，也是這次的負責人。他在接受采訪的時候說，類似的機器人曾經(jīng)出現(xiàn)過，然而在節(jié)能性和智能化方面跟這次的機器人相差甚遠，特別是節(jié)能性上比以往機器人縮小了三倍。而且這個機器人代表著未來行走類機器人的發(fā)展趨勢。
 
　　通過這次研究，科學(xué)家們基本掌握了人類行走的理論，突破了以前只是讓機器人行走的初級階段，進入到了行走這個更復(fù)雜的活動階段，而且終于有了最底層的物理理論支撐。該技術(shù)一旦成熟，那么制造出來的機器人就完全可以運用到更復(fù)雜的環(huán)境中。比如消防方面，當房屋燃起熊熊烈火的時候，機器人可以替代消防員進入房屋里進行救援，特別是需要爬樓梯的時候機器人就可以完成，而以前的機器人有部分可以上下樓梯，然而速度極慢，幾乎沒有任何的實際意義。另外，該技術(shù)也可以用于輔助殘疾人。它可以幫助殘疾人進行步態(tài)訓(xùn)練，達到更好恢復(fù)的目的。還可以作為穿戴設(shè)備配置給殘疾人，那么就可以實現(xiàn)跟人體的真正協(xié)調(diào)。就像是電影里那樣，只有脫下褲子才能發(fā)現(xiàn)主角的一條斷腿是機械的。
 
　　據(jù)研究人員介紹，他們還在不斷的獲取更多的數(shù)據(jù)，以便能夠讓機器人滿足更多的地形和更加的節(jié)能、協(xié)調(diào)性更好。但筆者認為，想要機器人像電影里那般飛奔還有很長的路要走，而其中最關(guān)鍵的就是能量的問題，所以必須在電池容量或者其他可持續(xù)性強的能量提供方式上做文章，否則機器人在現(xiàn)實中的應(yīng)用局限性還是很大的。