1、近年來機器人“進化”歷程2011-02-1213:25:27網友評論0條去論壇討論字號：TlT近年來科學家們制造出各種類型和功能的機器人，在實踐中機器人也廣泛應用于火星科學探測、工業生產以及家庭生活等領域。但是，現有的大多數步行機器人看起來更像是一種雙腿僵硬的金屬怪物，距離人們的理想還有很大差距。美國佛蒙特大學科學家約什邦加爾德近日對現有的多款著名步行機器人進行了分析和研究，并開發出一種計算機模擬系統，系統顯示機器人也可以像動物進化一樣逐漸學會更好地步行。1.虛擬機器人原型r.V*狀g鸚J陶逼虛擬機器人原型通過模擬系統，邦加爾德創作出一種虛擬機器人，這種虛擬機器人可以隨著時間的變化改變自己的形

2、狀。最初，這種機器人身體像蛇一樣，沒有腿，靠腹部運動。邦加爾德的模擬系統根據機器人脊骨的每一個片斷采用了各種不同的運動算法。如果某種算法能夠成功地讓機器人更接近目標，就會被應用于下一個片斷。如果不成功，則被舍棄。在每個片斷中，成功的算法還將會隨著片斷的輕微修正進行驗證。當各種不同算法分別成功地適應各脊骨片斷的運動時，機器人就已進化出有效的運動模式。腹部運動功能進化成功后，邦加爾德開始為機器人增加腿部。隨著腿部的緩慢“生長”，模擬系統中的虛擬機器人的腿部運動開始從滑行到步行進化。邦加爾德介紹說，“緩慢生長的腿部使得算法（控制器）以機器人的語言去處理一個問題，即首先能夠擺動，然后再實現平衡。這種步

3、行控制器與我們以前看到的有所不同。”這樣它就逐漸學會了如何更快地行走，并最終掌握了更加自然的步法當然，在現實世界中很難讓機器人改變它們的身體或讓其腿部生長，但邦加爾德利用樂高機器人研制出一個概念驗證版機器人。這款機器人擁有一個簡單的脊骨和四條腿。最初，一個額外的支柱幫助四條腿像蜥蜴一樣向外伸展，然而逐漸將它們收攏，最終機器人可以用腿站立起來。邦加爾德表示，這一原型顯示，真實的機器人也可以利用相似的過程進化出有效的步法。2.“大狗”運輸機器人“大狗”運輸機器人無論是兩條腿還是四條腿，步行機器人肯定比那些輪式機器人或非移動機器人更像動物。因此，步行機器人更容易融入人類的生活，它們也看起來更可愛，更

4、酷。不過科學家們研究機器人的腿部運動機制并不僅僅是因為它們看起來可愛，而是為了讓機器人更好地為人類服務。邦加爾德表示，“有腿機器肯定比那些輪式機器更擅長在崎嶇的山路上行走。”這就是為什么美國軍方能夠慷慨斥資數百萬美元資助波士頓動力公司研制“大狗”運輸機器人的原因。“大狗”是一種動力平衡四足機器人，載重能力達300磅（約合136公斤），可以通過泥濘、雪地、冰面、煤渣等路面。“大狗”的四條腿如此逼真，讓一些人心里不安。即使在受到大力推擠的情況下，“大狗”仍然可以穩穩站立。邦加爾德的模擬機器人也顯示出相似的穩定性。3.“漫游者”機器人 HYPERLINK 奇趣網最好奇聞趣事資訊站“漫游者”機器人征服

5、崎嶇山路并不是研制有腿步行機器人的唯一目的。事實證明，步行機器人也適合長途旅行。垂直的腿部（相對的則是像蜥蜴一樣向外伸出的水平腿部）可以像鐘擺一樣前后擺動，有助于向前邁進。像人類一樣，機器人的這種運動幾乎不需要耗費能量。邦加爾德表示，“這種方式能效很高，這也是兩足性進化的原因之一。我們人類不用花太大的力氣就可以走很長的路程。”該文章轉自奇趣網獵奇人士的好去處 HYPERLINK 由美國康奈爾大學研制的步行機器人“漫游者”去年以14.3英里（約合23公里）的距離打破了機器人的步行記錄。“漫游者”盡管有四條腿，但從技術上講它屬于兩足機器人，因為它的腿是成對工作的。康奈爾大學研究團隊介紹說，“漫游者

6、”的步法也許并不優雅，但它走2萬步所花掉的電費僅為1美分。4.“火焰”機器人該文章轉自奇趣網獵奇人士的好去處 HYPERLINK 1wvvjdiQuWrinfoji“火焰”機器人該文章轉自奇趣網獵奇人士的好去處 HYPERLINK 此前，步行機器人吸引人們的目光并非是因為實用，而是因為新奇，原因在于它們更難設計。事實上，研制一個成功的步行機器人需要一個完全不同的設計方案。自上世紀90年代起，研究人員關注的一個領域就是“被動動力學”或“無動力運動”。航空工程師泰德-麥克吉爾所研制的兩足機器人非常逼真，它可以不用任何發動機，就可以走下斜坡。荷蘭德爾福特科技大學生物機器人實驗室在這一領域更進一步，他

7、們研制出的機器人要么是無動力的，要么是采用無動力運動的方式。就像人類行走時腿部利用自己的動力自然擺動一樣，這些機器人行走得更加自然，而且將動力自然地融合到步法之中。這些步行方式中持續變化的動力學對于機器人設計者來說是一大挑戰。他們必須要把生物學靈感更好地融入到機器人控制系統中。 HYPERLINK 最好奇聞趣事資訊站德爾福特科技大學研制的“火焰”機器人的臀部、膝蓋和踝骨中采用了彈性機制，這就意味著每個發動機和相關的關節之間都有一個彈簧，而不是發動機與關節直接相連。“火焰”機器人參研者之一馬丁-維塞解釋說，“這種方式吸收了足部踩踢地面時產生的沖擊力。”5.六足蜘蛛機器人六足蜘蛛機器人并不是每一個

8、步行機器人都有兩條腿或四條腿。對于喜歡自己研制機器人的愛好者來說，六足步行機器人似乎更容易實現，因為六足機器人更穩定。不過，由于它們的六條腿是成對運動的，因此必須要有三臺服務器來控制腿部運動。機器人愛好者約瑟-朱利奧曾經利用一個Arduino主板、三臺服務器和一個紅外傳感器制成了一個六足蜘蛛機器人。這種六足蜘蛛機器人可以通過手工模式、輔助模式和全自動模式進行運動。6.“運動員”機器人“運動員”機器人日本東京大學研究人員新山龍馬研制的“運動員”機器人是一個兩足機器人，它可以完成跑步和跳起等動作，而且自己可以很好地平衡身體。與大多數機器人腿部相比，新山龍馬采用了不同的方法建造“運動員”腿部。“運動

9、員”的踝骨并不是關節式的，它采用了一種反向曲面彈簧，這種硬件似乎效果很好。“運動員”可以在平衡中跑許多步，然后才會摔倒。很明顯，新山龍馬還需要下力氣解決好軟件問題。7.DNA機器人uma1A0薦11IEr)s(3tcib,2(DNA機器人機器人并不是為了能夠步行就必須要做大。2004年，美國紐約大學納德里安-希曼曾經利用脫氧核糖核酸(DNA)研制出一種兩足“機器人”。這種所謂的“DNA機器人”利用DNA鏈的特點可以在兩個特定的立足點之間來回走動，這兩個立足點也是由脫氧核糖核酸制成。希曼認為，在納米技術產品制造中可以采用這種技術。不過，這一技術聽起來似乎很吸引人但未來的路還很長。8.Chumby

10、簡易步行機器人9.麥克穆蘭兩足機器人Chumby簡易步行機器人該文章轉自奇趣網 HYPERLINK Chumby是一款基于Linux系統的計算機，它可以廣泛應用于各種DIY項目中。EMG機器人公司為Chumby裝上了兩條腿后，這種計算機就變成了一個簡單的步行機器人。當然,有腿的Chumby走起路來有點像弗蘭肯斯坦中的怪物。但是，這只是一個簡單的樣本,并不是一個成熟的產品，它顯示了這種機器人的機動性和簡易性。 HYPERLINK 奇趣網論壇11.自制兩足機器人麥克穆蘭兩足機器人該文章轉自奇趣網 HYPERLINK 肯-麥克穆蘭希望制造一種便宜的兩足機器人。因此，他首先利用聚氯乙烯板搭建出一個框架

11、，然后再將數個服務器、一個便宜的CPU和一個廉價的電源組組裝起來。在40小時內，麥克穆蘭僅用了120美元就制成了一個兩足機器人。此外，麥克穆蘭還開發程序，“教會”機器人完成蹲下等基本腿部動作。2008年，他公布了自己的最新版本機器人。10.DIY機器人奇趣網 HYPERLINK DIY機器人奇趣網 HYPERLINK 制造一個兩足機器人需要面對多重挑戰，并不僅僅是賦予機器人一種本體感受。對于人類來說，這種感受就是身體各部位的一種方位感。而對于機器人來說，這種感受并不僅僅是接受來自服務器的一條命令并將腿部移動到一個精確的位置。機器人需要根據位置的變化做出動態的反應，進行移動和平衡，在理想的情況下

12、還應該對外部力量做出反應。這個DIY機器人只用了大約150美元材料費，但研制者花了200多個小時讓它擁有機器人行走時可能出現的感覺12.大腳機器人自制兩足機器人奇趣網 HYPERLINK 許多人想自己動手制造一個步行機器人，但又沒有時間來加工部件、開發軟件和程序。不過，這些都可以購買到。像本圖中這款兩足機器人，零部件和工具全部購自Robokitsworl,總價格僅123美元。奇趣網論壇 HYPERLINK 掃rfr-.大腳機器人奇趣網家園 HYPERLINK 這個兩足機器人由日本東京大學于20世紀80年代研制。與其前輩Biper-3不同的是,這款機器人擁有膝關節。它那巨大的平板腳部可以保證其不

13、會摔倒。13.“阿西莫” HYPERLINK 最好奇聞趣事資訊站“阿西莫”該文章轉自奇趣網 HYPERLINK 近年來最著名的兩足機器人應該是由日本本田公司研制的“阿西莫”。“阿西莫”被稱為世界上最先進的類人機器人。這種機器人不但能跑能跳能爬樓梯，還能夠更好地與人類互動功能驚人的機器人手臂2011-01-2912:48:42網友評論0條去論壇討論字號：TlT北京時間1月28日消息，看過終結者系列電影的觀眾可能都會震驚于其中未來機器人的強大功能，并產生過恐懼心理。當然，那些機器人只是科幻電影中的角色。不過，德國機器人與機械電子研究所科學家近日成功研制出一種功能驚人的機器人手臂，或許可以看作是現實

14、版終結者機器人的最初部分。這只機器人手臂擁有驚人的活動范圍和功能。它的手指由38根腱控制，每一根腱由前臂內部自帶的發動機驅動，每個關節由2根腱組成。當發動機啟動時，這些關節就可以進行相應方向的運動。當發動機轉向相反方向時，這些關節也會進行調整。這只機器人手臂不僅僅可以抓住皮球，而且柔韌到可以完成許多精細的操作。機器人手指由38根腱控制，每一根腱由前臂內部自帶的發動機驅動，每個關節由2根腱組成在實驗中，研究人員用一根棒球棒猛烈擊打這只機器人手臂，結果手臂完好無損。除了可以承受如此猛烈的打擊外，這只機器人手臂還擁有許多驚人的功能，比如它的手指可以產生30牛頓的壓力，可以完成刺激按摩，手指抓緊時可以

15、使人窒息死亡。此外，它的動作相當敏捷、靈活。它的關節每秒種可以旋轉500度。如果它將彈簧收緊至各個腱都結合到一起的程度，然后再釋放，此時關節的旋轉速度可達每秒2000度（約合每分鐘333轉）。擁有如此功能的完整機器人，足以像科幻電影中的機器人一樣對人類進行奴役，征服人類。不過，德國機器人與機械電子研究所項目負責人馬庫斯-格雷本施泰因表示，這還未實現他們的目標，他們計劃制造一個擁有兩條這樣手臂的簡單機器人。盡管有人對其目的產生質疑和擔憂，但格雷本施泰因堅稱他們只是在實驗中學習。研究稱區分真人與仿真機器人眼睛是關鍵2010-12-2612:07:01網友評論0條去論壇討論字號：TlT遵I夏囹最新研

16、究指出，眼睛是判斷真人和仿真機器人的關鍵特征。了解兩者的不同，使我們可以清楚認識到有生命物體的面部可以與我們產生互動。一篇發表在心理學雜志上的研究論文指出，一張臉必須與人類面部特征非常相像，才顯得有生機，而判斷有無生機的關鍵面部特征則是眼睛。很多仿真機器人看起來不像真人的原因是恐怖谷理論(Theuncannyvalley)個關于人類對機器人和非人類物體的感覺的假設，由于仿真機器人與人類在外表、動作上都相當相似，所以人類亦會對機器人產生正面的情感；直至到了一個特定程度，他們的反應便會突然變得相當反感。可是，當機器人的外表和動作和人類的相似度繼續上升時，人類對它們的情感反應亦會變回正面。無論制造機

17、器人的科學家多么有才華、技藝多么精湛，由于某些原因，機器人看起來永遠不會像真人一樣。這是真人面部照片、洋娃娃面部照片以及利用真人面部照片和洋娃娃面部照片制成的合成照片。機器人技術學家石黒浩與他制作的一個人形機器人“Geminoid”在一起，這個機器人看起來永遠不會跟真人一模一樣幾部影片都試圖制作出非常逼真的、充滿生機的人類動畫片，但均以失敗而告終。例如，極地特快里那些毫無生機的面孔令人感覺很不舒服，盡管它們在極力模仿人類，但是它們并不清楚如何才能做到恰到好處，只要一看就知道它們不是真人。美國科研達特茅斯學院的塔利亞惠特利教授和她的研究生克莉絲汀盧瑟爾聯合完成了這篇論文。惠特利說：“通過面部判斷

18、一個人非常重要，我們只要看一眼，就知道面前的是真人還是仿真機器人。”人類能把任何東西看成一張臉，例如月球、一片面包，或把兩點一線看成是鼻子，但是我們在判斷一個東西有沒有生命時，要求會更苛刻。惠特利和盧瑟合著手尋找一張面孔看起來開始像真人的臨界點。盧瑟爾走訪了多家玩具店，并拍攝了洋娃娃的面部照片。然后盧瑟爾找出與洋娃娃的面部照片相似的真人面部照片，利用圖形處理軟件把它們結合在一起。盧瑟爾用結合后產生的圖片制作了一段錄像。接著他讓志愿者看每張照片，確定哪個是真人，哪個是洋娃娃。盧瑟爾和惠特利發現，判斷真人面部與仿真面部的臨界點，是擁有三分之二真人面部氣質和三分之一仿真面部氣質的臉。-科學探索另一項

19、實驗發現，眼睛是確定有無生命最關鍵的特征。研究結果顯示，人們把面部，尤其是眼睛作為判斷真人和仿真人的依據。雖然有面部的物體看起來更像人類，但是知道二者之間的差異，能讓我們更清楚的認識到人類的面孔具有思考、感覺和與人互動的社交功能。惠特利說：“我認為我們都在嘗試著與他人進行溝通交流。”她表示，當我們意識到一張面孔充滿生機時，“才會感覺能與其進行交流”。英國45年前首款人形機器人“復活”2010-11-2511:24:13來源：騰訊科技網友評論0條去論壇討論字號：TlT&據英國每日郵報報道，近日，第二次世界大戰后建造的英國首個人形機器人在發明者車庫存放了45年之后，終于重見天日。這款機器人并不具備

20、太多的智能性，它移動時非常緩慢，金屬腳動作遲緩。今年79歲的英國皇家空軍軍官托尼-塞爾(TonySale)曾是一位反間諜專家，他于1950年建造了一個1.8米高的機器人“喬治”，當時19歲的塞爾僅花費15英鎊，利用一架墜毀的惠靈頓轟炸機的廢鐵料制成了這個機器人。它能夠行走，還會“說話”，當時這款機器人成為震驚世界的一項發明。發明者給機器人安裝了眼睛，使它能夠看到房間內的發亮光線。第二次世界大戰后建造的英國首個人形機器人在發明者車庫存放了45年之后，終于重見天日。1949年，塞爾和機器人散步街頭。令人遺憾的是，當時的計算機非常粗糙，并且很大，無法賦予“喬治”記憶和智能，最終這個曾轟動一時的機器人

21、被丟棄在貝德福德市塞爾的車庫中，積滿了灰塵。但經過近50年，塞爾現在讓這款無線電操控機器人重見天日，能夠自如地行走，據悉，他對“喬治”安裝了兩塊新電池，并在關節上滴了潤滑油。塞爾說：“當我把喬治機器人從車庫中拉出來時，它已在里面呆了45年。我有信心證明它能夠再次行走，并且事實幸運地證實我是正確的。我在機器人軸承上放一些潤滑油，并在腿上增加了一對新鋰電池，啟動之后它便自如行走。這是一個令人驚喜的瞬間。據悉，塞爾對機械制造非常感興趣，當他12歲時就使用麥卡諾（兒童鋼件結構玩具）建造了第一個“喬治”機器人，依據麥卡諾操作指南可以使這個機器人行走，它能以平穩步伐緩慢地移動腿部。1945年，塞爾制造了第

22、二個喬治機器人，三年之后當他17歲時，對第二個機器人進行了改良，通過無線電實現更好的操控。目前，重見天日的第三個喬治機器人也是使用麥卡諾建造的，外層覆蓋著一層銀質紙皮膚，在電視上看起來非常逼真。奇趣網 HYPERLINK 最好奇聞趣事資訊站塞爾說：“那年夏季我決定建造第四個喬治機器人，它有1.5米高，具有可移動的下顎能夠模擬說話。喬治機器人成為當時報紙上令人興奮的消息！”SCHOOLBOYBUILDS1HOME-HELPROBOTS奇趣網 HYPERLINK 1945年新聞報紙報道了塞爾和其中一款機器人原型。*ThiPikHOflieirllumnnRiIhihvrniildii11Mirha

23、.口1即“？科譴tlumiih-bwEonidX;丹lx*1144Uhrm陽hi4ti-I*睜&wbi*MfetaniMLhtjrMkkhv!ScrviorlrCWIIlei：iViihsyrSik.tUHhMKdJEfLAF.jDf?MklGfflRPrhrrumr“tUa|liWbislEKchiHMiiL-fMiaejuiuorFmnimLnnn-.i*ifithet空Mfipu肝立pimire“adtin#fortinnwhicfi話事町吁曲柱：TunibfmdM恤勒nihemoneknmmiidcr基Mth*n4,也也g也Fnhriesn4dyninJmihc九嗨h.酉bu*e“氏日khgntbeA,anberaide竝劇匕nimMEBe,rtmgjri!-dadill呂ELFlZcOfiKSit,di|TWdJftdhnh員inhi%即応Go皤世曲虹ss