淺析仿人機器人發(fā)展概況(參考版)
2025-06-21 15:01本頁面
【正文】 希望在不久的將來，我國在仿人機器人領(lǐng)域內(nèi)能夠飛速前進，步入世界領(lǐng)先行列中去，祝福我們的祖國科技興隆，早日成為世界科技的龍頭！7 / 7。目前，輪型機器人在我國部分地區(qū)的中小學興趣小組中已經(jīng)形成氣候，全國和地區(qū)的比賽也經(jīng)常舉行。日本有一支很大的仿人機器人愛好者隊伍。供貨的規(guī)格、價格、到貨時間都遠遠不能令人滿意，成為開發(fā)的瓶頸，需要提高和大力發(fā)展本國基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。我國很多單位研究仿人機器人多年，目前已經(jīng)制訂長遠計劃，瞄準世界先進水平，爭取開發(fā)出具有國際影響的仿人機器人理論和實用模型來。圖像處理和分析的計算重負使得許多仿人機器人不得不放棄視覺．現(xiàn)有的最先進的帶有視覺的仿人機器人有本田公司開發(fā)的Asimo、索尼公司的QIRO、川田等公司生產(chǎn)的HRP2以及富士通公司的HOAP2機器人．QIRO和Asimo機器人具有雙 目匹配、人臉識別以及識別運動中物體的視覺功能．Asimo還有手勢和姿態(tài)識別功能．這些機器人對視覺信號處理主要有兩種途徑：Asimo、QIRO、HRP2等機器人除了有機載CPU進行步行控制外，還采用1至2個機載通用CPU專門處理視覺和傳感器信息．另一種做法是把圖像上傳到主機處理．例如單CPU的HOAP2機器人預留了一個專用的圖像USB通道，把圖像上傳到主機處理后再把結(jié)果回傳至機器人．第一種做法機器人帶有2至3塊主板，控制復雜．第二種做法上傳圖像使機器人離不開USB電纜，不能脫機運行；如果用無線網(wǎng)絡(luò)則通訊成為瓶頸，無法實現(xiàn)實時控制．機器人采用自帶的圖像處理裝置可能將成為更有前途的第三種途徑．索尼公司在SDR4X機器人上使用FPGA進行兩個攝像頭的圖像匹配，結(jié)果再送主CPU．有一種在其它機器人導航上已使用的高速圖像處理裝置Bi—i值得注意．這種AnalogieComputers公司生產(chǎn)的高速圖像處理裝置Bi—i可以在不必占用主機的CPU時間的情況下每秒處理高達10000幅128128圖像．Bi—i的中央處理器是一個600MHz的數(shù)字信號處理器(DSP)，并配備150MHz浮點協(xié)處理器和ACE16K處理器．ACE16K芯片號稱第三代人工視網(wǎng)膜，是對生物視網(wǎng)膜最成功的模擬．它的設(shè)計基于細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN，CellularNeuralNetwork)技術(shù)，是一種多層的、模擬并集成了視網(wǎng)膜上各類細胞的功能和相互關(guān)系的大規(guī)模模擬集成電路．我們預期仿人機器人采用機載人工視網(wǎng)膜作圖像處理方案將成為更有發(fā)展前途的解決仿人機器人視覺的新途徑。腳踝處六維力傳感器對以ZMP為判據(jù)的控制尤為必要．索尼公司的設(shè)計略有不同 ，它在SDR4X機器人上每個腳底板下設(shè)4個力傳感器，這是特別設(shè)計的薄膜傳感器，信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)換，由輔助DSP計算實際ZMP位置，經(jīng)輔助CPU送至主CPU．由此4個力傳感器計算的ZMP位置精度為0．5mm，足夠滿足控制需要．索尼公司還使用了3個二軸加速度傳感器(軀干底部1個，2個腳底板各1個)，又在軀干底部裝3個單軸角速度傳感器(陀螺)．加速度傳感器和角速度傳感器的輸出總和用于測量軀干的傾斜度．由于機器人個體
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