中国科学家研制成功快速连续反应的仿人机器人

中国教育装备采购网2011-10-10 09:02围观110次我要分享

  中国教育装备采购网讯:据新华网近日消息,仿人机器人“悟”和“空”在浙江大学智能系统与控制研究所一张标准的乒乓桌前正式向世人亮相,并开始了他们的首次乒乓球“公开对决赛”。这是目前世界上首个宣布研制成功的、具有快速连续反应能力的仿人机器人。

  “悟”和“空”的“对决”有板有眼。只见“悟”左手拿起乒乓球,右手挥拍,球向对手“空”疾驰。而站在球桌对面的“空”也不慌不忙,右手抡拍,把球端端正正地回到了对方的球桌中央。就这样来来回回几十会合,他们时而正拍、时而反拍,时而左挡、时而右推,应对得当,有板有眼。

  乒乓球从球桌的这头到那头,时间不到一秒,要成功回球,运动员凭的是经验和直觉,“悟”和“空”靠的却是一套复杂的识别系统、定位系统、计算系统和控制系统。

  “乒乓球不仅是中国的国球,同时它对机器人的运动反应速度、视觉处理速度,以及精准的识别能力和计算方法也提出了更高的要求。”浙江大学机器人实验室主任熊蓉说,仿人机器人是目前国际机器人研究的趋势。

  在少数几个正在研发仿人机器人的国家中,日本、中国和法国更侧重于为人类提供生活服务的室内仿人机器人的研究和开发,而美国则更侧重于替代人类完成在恶劣条件和艰苦环境下进行野外作业的室外仿人机器人。在中国之前,日本曾研制出给人递饮料的服务员机器人,一种能接棒球的交互式机器人也正在研制之中。

  “我们想做一个有中国特色,而且更考验精准控制能力和快速连续反应能力的机器人。”正因为此,科研人员为他们起了一个非常有中国特色的名字——“悟”和“空”。他们来源于中国人耳熟能详、无所不能的神话人物“孙悟空”,是机敏、智慧和无穷能力的象征。

  熊蓉介绍,作为中国863计划的重点课题,“悟”和“空”是课题组历时4年研制成功的。作为第三代仿人机器人,“悟”和“空”更加完美:他们不仅外形、体重和真人无异,而且全身拥有30个可以各司其职、自由活动的关节,仅手臂就能做7个自由度的运动,十分灵活。

  不仅如此,机器人还采用了中国第一个工业自动化国际标准——以太网实时控制技术(EPA),使机器人的反应速度更快。另外,机器人的精准识别、预测、建模和反应能力也很强。“有的时候你会发现,机器人的表现甚至超乎你的想象!”研发人员朱秋国说。

  在机器人平地行走难题得到克服之后,外形、思维和动作与人相似的仿人机器人正成为国际科学界研究的新热点。相比一般的轮式机器人,仿人机器人对机器人的运动规划、平衡控制、机械结构设计、材料选择和加工工艺提出了更高的要求。

  “目前,我们的机器人只能实现行走和正常的乒乓球对打,未来,我们将进一步提高他们的运动速度和在移动中接发球的能力,并进一步拓展接球难度。”熊蓉说。

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