ASIMO(阿西莫):Honda全球最先进的类人型机器人

作者 donggua

2015-04-19 03.机器人 无评论 脚印:

ASIMO(阿西莫)的名字来源于Advanced(新纪元)、Step in(进入)、Innovative(创新)、Mobility(移动工具)的首字母缩写,承载了Honda对“移动文化”的追求与执着。Honda向全球提供摩托车、汽车和飞机等移动产品,与此同时Honda希望能创造出一个可以在人的生活空间里自由移动,具有人一样的极高移动能力和高智能的类人型机器人,并在未来进入千家万户,为人们提供服务。

  • 研发历程

Honda从1986年开始研发可双足自律行走的类人型机器人,目标是要创造出一个可以在人的生活空间里自由移动、具有人一样的极高移动能力和高智能的类人型机器人,在未来进入千家万户,为人们提供服务。经过多年实验努力,2000年,真正意义上实现了Honda移动梦想的“阿西莫”诞生了。

阿西莫的研发历程
  • 行为特征

“阿西莫”拥有类人型机器人领域最强的移动能力、利用工具与人的协调能力,以及极高的信息交流能力。

就移动能力而言,“阿西莫”可以自如行走,“8”字形行走、上下台阶也不在话下,此外,还能够以每小时6公里的速度奔跑,而且还能在奔跑过程中自行改变方向。

“阿西莫”的全身各部位具有极高的平衡性和协调性,能够随着音乐翩翩起舞。而推车前进、搬运托盘更是“阿西莫”在利用工具与人协调方面让其他机器人望尘莫及的拿手好戏。

此外,“阿西莫”拥有的声音识别、姿势和动作识别、面部功能识别等强大功能让它能够与人类进行很好的信息交流。“阿西莫”最爱跳舞,身段比真人跳的机械舞更柔软,阿西莫能以每小时6公里的速度奔跑,也能把饮料平稳而准确的放在桌上。

“阿西莫”还可使用PC连线访问互联网,为您检索诸如气象报告和新闻之类的信息。

  • 工作原理

移动

“阿西莫”机器人的有臀部、膝和足关节。机器人具有研究人员称为“自由度”的关节。单一的自由度允许关节左右或上下移动。“阿西莫”全身拥有26个自由度,使它能自由移动。“阿西莫”颈部有两个自由度,每只胳膊上有六个自由度,每条腿上有六个自由度。“阿西莫”的腿所需的自由度数量是通过对人类在平地和楼梯上行走时关节动作的测量确定的。

本质上,“阿西莫”每走一步都必须确定其惯性,并随后预测下一步需如何移动其重量,才能平稳地行走和转身。它会调整以下因素,以保持正确的姿势: 步幅、体位、速度、行走方向。

2007年9月28日,在西班牙的巴塞罗那,第二代“阿西莫”双脚步行机器人亮相并表演上楼梯。

传感器

“阿西莫”的身上还安装有速度传感器和陀螺仪传感器, 用于执行以下任务:①感测“阿西莫”的体位及移动速度;②向中央计算机传递平衡调节信息。

这些传感器的工作方式与我们的内耳保持平衡和定位的方式相似。为了完成人类肌肉和皮肤在感测肌肉力量、压力和关节角度方面所做的工作,“阿西莫”还具有关节角度传感器和六轴压力传感器。

控制领域

1、地面反作用控制是指脚掌在削减地面凹凸不平的同时,仍能保持稳定的姿态。
2、目标ZMP控制是指当“阿西莫”不能站稳且身体开始向前倒下时,它可通过向即将倒下的相反方向移动上半身来保持姿势。同时,它会加快行走速度,以快速平衡向下倒的力。
3、当启动ZMP控制时,脚部稳定位置控制开始起作用,以调整步幅,恢复体位、身体速度与步幅间的协调。

识别图像

“阿西莫”的视觉系统包括用作眼睛的基本摄像机,位于头部。“阿西莫”使用专有的视觉算法,即使物体的方位和光线与其记忆数据库中的不同,它也可以看到、识别和避免碰撞物体。这些摄像机可察觉物体、识别程序化面孔,甚至理解手势。例如,当你向“阿西莫”举起手摆出“停”的姿势时,“阿西莫”即停住。它的面孔识别功能允许“阿西莫”向“熟悉”的人致意。

摄像机还可以通过USB将“阿西莫”看到的内容传递到ASIMO的控制器。因此,如果你正在通过PC控制“阿西莫”,就可以看到“阿西莫”所看到的内容。

控制方法

“阿西莫”的“背包”携带有计算机(又称大脑),用于控制“阿西莫”的动作。“阿西莫”可由三种方法控制:

1、PC
2、无线控制器(有点类似操纵杆)
3、声音指令

此外,还可以通过采用802.11无线技术以及膝上型或台式电脑,可以控制“阿西莫”,还可以看到它通过摄像眼看到的东西。

电池

“阿西莫”机器人由可充电的40伏镍氢电池提供动力,充一次电可使用30分钟。电池置于“阿西莫”的中部,其重量也有助于建立ASIMO的平衡中心。“阿西莫”的电池充满电需四个小时,因此,如果需要让“阿西莫”长时间工作,有必要配一到两块备用电池。

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