仿真人型机器人正在快速发展之中

2008-07-13 16:33:24来源: 电子系统设计 关键字:仿真  系统  触觉  反馈  工具  编程
  最近我在芝加哥参观了Robots和Vision展览。尽管展厅的大部分都是优良的工业机器人应用,但在仿真仿真人型机器人领域取得的进步确实照亮了可做灵巧动作的机器人的未来。

  美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的Michael Lutomski在开展第一天的主题演讲中对航天机器人Robonaut进行了一番颇有诱惑力的介绍。该航天机器人是NASA Johnson航天中心机器人系统科技部与美国国防高级研究计划局(DARPA)合作建造的仿真仿真人型机器人。航天机器人是一个工程学上的奇迹,它可以熟练的操作工具和处理修理任务,这一类任务对宇航员来说是非常危险的活动。它的活动范围和灵巧程度与穿着太空服的宇航员相当。

  主/从电机控制的航天机器人Robonaut有许多拟人的部件,如它灵活的有五个手指的手、立体视觉、有关节的脖子。其手臂、脑袋和手部运动是通过安装在头盔上的显示器、力度和触觉反馈手套和体态跟踪器来控制的。

  由于航天机器人Robonaut的外形和动作都很像人,因此看到它采用一条尾巴来代替腿还是有点惊奇。尾巴上的特别门闩允许Robonaut能够锚定在航空站的侧面,而不必担心它会在太空里丢失。并且,如果航天机器人Robonaut在黑暗场所,它不必去摸索着去找一个手电筒,它可以打开在立体彩色摄相机眼睛周围的LED灯。

  航天机器人Robonaut是一个奇迹,但是它还是一种非常专业性的机器,其技术发展下放到我们这些世人中可能会很多年。与此相反,机器人技术展示的第二个代表者,Toyota的Yasuhiro Ota,表示我们能够在最近在日常生活中看到机器人,Yasuhiro对于“伙伴机器人(Partner Robots)”提供了让人印象深刻的展示,此种机器人已经可以作为私人助手了。

  Toyota开发了步行、旋转和可以骑的机器人,这三者在日本2005年博览会上演示了Busby Berkeley舞蹈。作为展示,他们演奏了铜管乐器和打击乐器。(他们的人工嘴唇和振动膜推动他们进入舞蹈表演)但每天的交互作用,机器人对情感特征,包括“热情和亲切”,进行编程,目的在于有足够的智力来帮助照顾老人,私人助理,或可移动工作任务(如在车上冲杯芳香四溢的咖啡!)

  可骑的机器人使乘坐人能够走上楼梯和其他轮椅或滚动机器人不能去的不平的坦的表面。他们的优势在于Toyota为其汽车开发的稳定化传感处理技术。

  正在出现的新兴机器人

  在机器人展览馆外的新兴机器人展位,一家叫做Gecko Systems的美国新兴公司展示了他们自己版本的伙伴机器人,即移动服务机器人(MSR,Mobile Service Robot),它主要针对安全、保险和服务工作。Gecko完全自主管理的MSR能够自动导航,这意味着他们能够躲避障碍物和设计路线。谈到“智慧型”MSR用了一个带有一个传感器列步法系统扫描仪,在这个步进定位系统中,步进马达的输出轴上装有一个340超声波传感器

  MSR一个可能的市场是老人的照顾,机器人可以跟随老人监测他们的重要迹象,口头交流或提醒吃药,和由家庭成员授权进行重要的出访,通过摄相头、麦克风和网络互连进行身体检查。随着Gecko系统从原型到生产,机器人助理时代可能很快就会到来,让我们这一代人也能享受到像Jetsons那样风格的金色年华。

  当机器人技术进入我们的日常生活的时候,他们也为年轻或年老的设计师们创造了机会,可能能够让你比预期的继续工作更长的时间。在机器人技术的专题午餐中,我紧挨着Jim Curme坐,他是一位机器人R&R(休养与恢复)的机器人修理技术专家。他擅长于来自Intuitive Surgical公司daVinci Surgical系统。daVinci系统使外科医生能够使用一个3D视频系统执行机器人外科手术,这个3D系统连接在带有一个多种用于定位腔内腕器具和精确机动内窥镜检查的器具的机器人手臂上。

  机器人外科手术系统使外科手术活动比人手操作更为稳定。这对老年人尤为有利,有经验的外科医生的手可能不如他们曾经有过的那样稳定。这些有能力的外科医生现在能够连续发挥他们最大的知识和由很小的切口以最小的外科损伤执行优秀操作。它是一种不同的“智慧型”机器人,已经用于老年人外科手术,它并不需要休息,也不需要由移动服务机器人跟踪。

关键字:仿真  系统  触觉  反馈  工具  编程

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2008/0713/article_139.html
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