李允明

凱文老師：今天我們來談一談仿人機器人。我們討論過工業(yè)機器人、農(nóng)業(yè)機器人、空間機器人，這是按用途來分類的。我們也曾經(jīng)介紹過按機器人外形和結(jié)構(gòu)把機器人分成固定式單臂機器人、輪式機器人等。不同的分類方法是互相覆蓋的，如農(nóng)業(yè)機器人為了移動到農(nóng)作物處，大部分是輪式的。空間機器人有同定式的(如Dextre機器人)，也有輪式的。家庭用機器人目前也都是輪式的，今后隨著技術(shù)水平的提高，會有空間仿人機器人和家庭用仿人機器人出現(xiàn)。

湯姆：為什么有了輪式機構(gòu)，還要研究會行走的機器人?

凱文老師：首先，輪式機構(gòu)在樓梯、門檻、凹凸不平的地段等處的通過性能遠遠不如行走機構(gòu)；其次，即使上半身是仿人的輪式機器人也至多給人一種坐在輪椅上的殘疾人的感覺。人們期望仿人機器人能夠像自己一樣用腳行走是理所當然的。

杰克：仿人機器人現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展得怎么樣了呢?

凱文老師：據(jù)一個仿人機器人網(wǎng)站統(tǒng)計，截至2008年11月，世界上共有94個仿人機器人的項目正在進行中，其中日本42個、美國10個、韓國10個、德國9個、中國7個、英國4個、瑞典2個，澳大利亞、泰國、新加坡、保加利亞、伊朗、意大利、奧地利、西班牙、俄羅斯和阿聯(lián)酋各有1個。從統(tǒng)計數(shù)字可看出日本的領(lǐng)先地位及其他各國的競爭實力。

湯姆：仿人機器人當前的發(fā)展方向是什么?

凱文老師：仿人機器人當前的發(fā)展方向主要是兩大塊。一塊以質(zhì)取勝，研究高水平的、外形和功能盡量接近人的仿人機器人，其代表是日本本田的Asimo。

安妮：就是生產(chǎn)汽車的那個本田吧?

凱文老師：不錯，在日本，除了各大學都熱衷于研究仿人機器人外，公司的研發(fā)機構(gòu)已經(jīng)成為主力。許多過去與機器人技術(shù)毫不相關(guān)的公司也開始涉足仿人機器人的開發(fā)。大公司利用公眾對于仿人機器人的高度興趣，通過開發(fā)仿人機器人來宣傳本公司的品牌，例如生產(chǎn)汽車的本田通過號稱“世界第一”的Asimo的開發(fā)，樹立了本田技術(shù)領(lǐng)先的形象。最近本田又開發(fā)了新一代Asimo機器人，行走能力又有提高，手腕部還添加了力傳感器。用這種做法宣傳本公司形象的還有索尼(主營家用電子設(shè)備)和富士通(主營電腦、通信裝置)，他們分別開發(fā)了高技術(shù)含量的0RIO和HOAP-2機器人。豐田開發(fā)的，由仿人機器人組成的小樂隊還曾在愛知世博會上展出過。

杰克：這些高水平的仿人機器人都很貴吧?

凱文老師：是的，這些高水平的仿人機器人生產(chǎn)數(shù)量很少，平時以表演為主，不可能進入尋常百姓家。其實，仿人機器人有一個很大的市場，各類學校、研究單位甚至家庭都迫切需要低價的仿人機器人整機或套裝件。與研究仿人機器人性能突破的努力相對應(yīng)，研制低價、輕量化的仿人機器人是另一種挑戰(zhàn)。因為20個左右的伺服電機和一系列的傳感器使得仿人機器人價格不菲，操作也必須由專業(yè)人員進行。只有通過設(shè)計的重大改進才能降低成本，簡化操作。

世界上已經(jīng)有一些公司為此做出了努力。例如日本近藤(Kondo)公司是一家生產(chǎn)航模用的伺服電機的公司。當他們得知發(fā)燒友們訂購航模伺服電機自制仿人機器人時，他們立刻著手研發(fā)低價的、專門用于仿人機器人的伺服電機，并且開發(fā)m價格便宜的仿人機器人KTR-1。特制的伺服電機使得KTR-1可以用示教方法編程，不需要使用復(fù)雜的編程語言。他們還將機器人結(jié)構(gòu)徹底簡化，將自由度總數(shù)降至最少(17個)，使得KTR-1成為當時重量最輕、操作簡便的仿人機器人。KTR-1雖然只有17個自由度，卻可以完成走路、體操(俯臥撐、前滾翻、后滾翻、側(cè)手翻、頭手倒立)等動作。

可以說，普及仿人機器人對于機器人工業(yè)的發(fā)展是極其重要的。