仿人机器人的研究历史_现状及展望

第24卷第4期2002年7月

文章编号:1002-0446(2002)04-0367-08

机器人 ROBOT

Vol.24,No.4 July,2002

仿人机器人的研究历史、现状及展望

谢 涛 徐建峰 张永学 强文义

(哈尔滨工业大学机械电子工程教研室 哈尔滨 150001)

摘 要:仿人机器人是当前机器人研究领域最活跃的研究方向之一,引起了许多科研工作者的注意.本文介绍了仿人机器人与其他移动机器人相比的主要优点,对国内外仿人机器人的研制工作作了综述,并对将来的研究方向和工作重点作出了展望.

关键词:仿人机器人;智能控制

中图分类号: TP24    文献标识码: B

HISTORY,CURRENTSTATE,ANDPROSPECT

OFSTUDYOFHUMANOIDS

XIETao XUJian-feng ZHANGYong-xue QIANGWen-yi

(Dept.OfMechatronicEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin 150001)

 Abstract:Thehumanoidrobotisoneofthemostactivedomainsinthestudyofrobots,anditarousesmany

researchers'attention.Inthispaper,themainmeritsofhumanoidscomparedwithtoothermovingrobotsarein-troduced.Withthediscussionofthehistoryandcurrentstatehomeandabroad,thedevelopingdirectionandem-phasisofthestudyareforecasted.

 Keywords:humanoidrobot,artificialintelligence

1 引言(Introduction)

机器人是近年来发展起来的综合学科.它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新科研成果,代表了机电一体化的最高成就,是目前科技发展最活跃的领域之一.

自从70年代工业机器人应用于工业生产以来,机器人对工业生产的发展、劳动生产率、劳动市场、环境工程都产生了深远的影响.仿人机器人不同于一般的工业机器人.因为它不再固定在一个位置上.这种机器人具有灵活的行走系统,以便随时走到需要的地方,包括一些对普通人来说不易到达的地方和角落,完成人或智能系统预先设置指定的工作.自然界的事实、仿生学以及力学分析表明,仿人机器人与轮式、履带式机器人相比有许多突出的优点和它们无法比拟的优越性.它的特性主要体现以下方面:

(1)仿人机器人能适应各种地面且具有较高的

逾越障碍的能力,能够方便的上下台阶及通过不平整、不规则或较窄的路面,它的移动“盲区”很小.(2)仿人机器人的能耗很小.因为该机器人可具

有独立的能源装置,因此在设计时就应充分考虑其能耗问题.机器人力学计算也表明,足式机器人的能耗通常低于轮式和履带式.

(3)仿人机器人具有广阔的工作空间.由于行走系统的占地面积小,而活动范围很大,所以为其配置的机械手提供了更大的活动空间,同时也可使机械手臂设计得较为短小紧凑.

(4)双足行走是生物界难度最高的步行动作.但其步行性能却是其它步行结构所无法比拟的.所以,仿人机器人的研制势必要求并促进机器人结构的革命性的变化同时有力推进机器人学及其它相关学科的发展.

仿人机器人对机器人的机械结构及驱动装置提出了许多特殊要求,这将导致传统机械的重大变革.

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