演示文稿仿生機(jī)器人技術(shù)簡(jiǎn)介

仿生機(jī)器人技術(shù)簡(jiǎn)介ppt課件當(dāng)前第1頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)仿生機(jī)器人定義模仿自然界中生物的外形、運(yùn)動(dòng)原理或行為方式的系統(tǒng)，能從事生物特點(diǎn)工作的機(jī)器人。返回首頁(yè)當(dāng)前第2頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)按照所模仿對(duì)象進(jìn)行分類(lèi)仿人，包括仿人的機(jī)械臂和仿人步行。仿生物。生物機(jī)器人。返回首頁(yè)當(dāng)前第3頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)仿生機(jī)器人特點(diǎn)多為冗余自由度或超冗余自由度的機(jī)器人，機(jī)構(gòu)復(fù)雜。其驅(qū)動(dòng)方式不同于常規(guī)的關(guān)節(jié)型機(jī)器人，通常采用繩索、人造肌肉或形狀記憶合金等驅(qū)動(dòng)。返回首頁(yè)當(dāng)前第4頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)仿生機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究情況水下仿生機(jī)器人空中仿生機(jī)器人地面仿生機(jī)器人仿人機(jī)器人生物機(jī)器人返回首頁(yè)當(dāng)前第5頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)水下機(jī)器人無(wú)人遙控潛水器，也稱(chēng)水下機(jī)器人。一種工作于水下的極限作業(yè)機(jī)器人，能潛入水中代替人完成某些操作，又稱(chēng)潛水器。水下環(huán)境惡劣危險(xiǎn)，人的潛水深度有限，所以水下機(jī)器人已成為開(kāi)發(fā)海洋的重要工具。無(wú)人遙控潛水器主要有，有纜遙控潛水器和無(wú)纜遙控潛水器兩種，其中有纜避控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結(jié)構(gòu)物上爬行式三種。當(dāng)前第6頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)水下仿生機(jī)器人

機(jī)器魚(yú)機(jī)器魚(yú)“自由泳”“過(guò)龍門(mén)”在水中“戲球”自主地避開(kāi)障礙物當(dāng)前第7頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)【最新版機(jī)器金槍魚(yú)】如圖所示，這是美國(guó)麻省理工學(xué)院最新款機(jī)器金槍魚(yú)，它柔韌的身體內(nèi)部整合了1個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)和6個(gè)可移動(dòng)部件，使其能更好地模擬真實(shí)金槍魚(yú)的活動(dòng)。它的身體是由軟聚合體制成，該材料不會(huì)受到水的腐蝕作用。真實(shí)的金槍魚(yú)每秒可游動(dòng)自已體長(zhǎng)10倍的距離，而這款機(jī)器人僅能每秒游動(dòng)相當(dāng)于自身體長(zhǎng)的距離。

當(dāng)前第8頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)【“珠寶機(jī)器魚(yú)”】如圖所示，2005年10月7日，一位兒童在倫敦水族館正在觀看一個(gè)像珠寶一樣的機(jī)器魚(yú)。不久西班牙海岸將增添4只這樣的機(jī)器魚(yú)負(fù)責(zé)巡邏工作，搜尋水中的污染物質(zhì)。這種機(jī)器魚(yú)體長(zhǎng)1.5米（4.9英尺），目前這款由英國(guó)艾塞克斯郡大學(xué)設(shè)計(jì)的機(jī)器魚(yú)將進(jìn)一步進(jìn)行功能性改進(jìn)。使用時(shí)間更長(zhǎng)的電池和高級(jí)的傳感器將使每只機(jī)器人可在Gijon灣持續(xù)勘測(cè)8個(gè)小時(shí)，能夠自動(dòng)上報(bào)勘測(cè)位置的變化，并且無(wú)線傳輸勘測(cè)數(shù)據(jù)。

當(dāng)前第9頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)【機(jī)器企鵝】如圖所示，機(jī)器企鵝可以無(wú)需人們的幫助下在池塘中巡游，但并不像真實(shí)企鵝那樣可以背身反向游動(dòng)。機(jī)器企鵝是由德國(guó)費(fèi)斯托工程公司設(shè)計(jì)制造，據(jù)悉，該公司主要面向汽車(chē)行業(yè)出售充氣裝置。機(jī)器企鵝是一款最新型設(shè)計(jì)，充分結(jié)合了該公司的仿生技術(shù)。

當(dāng)前第10頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)【機(jī)器水母】如圖所示，德國(guó)費(fèi)斯托工程公司設(shè)計(jì)的機(jī)器水母足以讓人們大吃一驚，它們通過(guò)內(nèi)置在圓頂結(jié)構(gòu)中的11個(gè)紅外線發(fā)光二極管，可以彼此之間進(jìn)行溝通聯(lián)系。該公司使用機(jī)器水母測(cè)試大規(guī)模工程故障是否可以通過(guò)許多小型機(jī)器人系統(tǒng)協(xié)作來(lái)完成。

當(dāng)前第11頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)水下仿生機(jī)器人的應(yīng)用軍用方面：戰(zhàn)時(shí)偵察，收集情報(bào)，探雷與滅雷，潛艇戰(zhàn)與反潛戰(zhàn)，作為誘餌干擾敵方等，同時(shí)也可以作為高性能的智能化器或武器平臺(tái)，直接用于襲擊和破壞敵方的港口、水下偵察系統(tǒng)、艦船、海上平臺(tái)、破壞敵方海上運(yùn)輸線等。當(dāng)前第12頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)查看海水變化，定位并排除水雷。美國(guó)“水下龍蝦”機(jī)器人當(dāng)前第13頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)水下仿生機(jī)器人的應(yīng)用美國(guó)海軍的渦量控制水下無(wú)人載器當(dāng)前第14頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)空中仿生機(jī)器人飛行機(jī)器人即具有自主導(dǎo)航能力的無(wú)人駕駛飛行器,這類(lèi)機(jī)器人活動(dòng)空間廣闊、運(yùn)動(dòng)速度快,居高臨下不受地形限制.在軍事、森林火災(zāi)以及災(zāi)難搜救中,前景極好.其飛行原理分為:固定翼飛行、旋翼飛行和撲翼飛行.固定翼技術(shù)已經(jīng)成熟,其翼展200mm以下不足以產(chǎn)生足夠的升力.目前國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注的微型飛行器側(cè)重于撲翼機(jī)的研究.它模仿鳥(niǎo)類(lèi)或昆蟲(chóng)的撲翼飛行原理,故被稱(chēng)為“人工昆蟲(chóng)”.其特點(diǎn)是將舉升、懸停和推進(jìn)功能集于一個(gè)撲翼系統(tǒng),可以用很小的能量做長(zhǎng)距離飛行,同時(shí)具有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性,適合于長(zhǎng)時(shí)間無(wú)能源補(bǔ)給及遠(yuǎn)距離條件下執(zhí)行任務(wù)。當(dāng)前第15頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)當(dāng)前第16頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)1991年爆發(fā)了海灣戰(zhàn)爭(zhēng)，美軍首先面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題就是要在茫茫的沙海中找到伊拉克隱藏的飛毛腿導(dǎo)彈發(fā)射器。如果用有人偵察機(jī)，就必須在大漠上空往返飛行，長(zhǎng)時(shí)間暴露于伊拉克軍隊(duì)的高射火力之下，極其危險(xiǎn)。為此，無(wú)人機(jī)成了美軍空中偵察的主力。在整個(gè)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間，“先鋒”無(wú)人機(jī)是美軍使用最多的無(wú)人機(jī)種，美軍在海灣地區(qū)共部署了6個(gè)先鋒無(wú)人機(jī)連，總共出動(dòng)了522架次，飛行時(shí)間達(dá)1640小時(shí)。那時(shí)，不論白天還是黑夜，每天總有一架先鋒無(wú)人機(jī)在海灣上空飛行。為了摧毀伊軍在沿海修筑的堅(jiān)固的防御工事，2月4日密蘇里號(hào)戰(zhàn)艦乘夜駛至近海區(qū)，先鋒號(hào)無(wú)人機(jī)由它的甲板上起飛，用紅外偵察儀拍攝了地面目標(biāo)的圖像并傳送給指揮中心。幾分鐘后，戰(zhàn)艦上的406毫米的艦炮開(kāi)始轟擊目標(biāo)，同時(shí)無(wú)人機(jī)不斷地為艦炮進(jìn)行校射。之后威斯康星號(hào)戰(zhàn)艦接替了密蘇里號(hào)，如此連續(xù)炮轟了三天，使伊軍的炮兵陣地、雷達(dá)網(wǎng)、指揮通信樞紐遭到徹底破壞。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間，僅從兩艘戰(zhàn)列艦上起飛的先鋒無(wú)人機(jī)就有151架次，飛行了530多個(gè)小時(shí)，完成了目標(biāo)搜索、戰(zhàn)場(chǎng)警戒、海上攔截及海軍炮火支援等任務(wù)。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，先鋒無(wú)人機(jī)成了美國(guó)陸軍部隊(duì)的開(kāi)路先鋒。它為陸軍第7軍進(jìn)行空中偵察，拍攝了大量的伊軍坦克、指揮中心、及導(dǎo)彈發(fā)射陣地的圖像，并傳送給直升機(jī)部隊(duì)，接著美軍就出動(dòng)“阿帕奇”攻擊型直升機(jī)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攻擊，必要時(shí)還可呼喚炮兵部隊(duì)進(jìn)行火力支援。先鋒機(jī)的生存能力很強(qiáng)，在319架次的飛行中，僅有一架被擊中，有4～5架由于電磁干擾而失事。除美軍外，英、法、加拿大也都出動(dòng)了無(wú)人機(jī)。如法國(guó)的“幼鹿”師裝備有一個(gè)“馬爾特”無(wú)人機(jī)排。當(dāng)法軍深入伊境內(nèi)作戰(zhàn)時(shí)，首先派無(wú)人機(jī)偵察敵情，根據(jù)偵察到的情況，法軍躲過(guò)了伊軍的坦克及炮兵陣地。當(dāng)前第17頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)空中仿生機(jī)器人舉例美國(guó)機(jī)器蠅法國(guó)機(jī)器鳥(niǎo)返回首頁(yè)當(dāng)前第18頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)機(jī)器蒼蠅的體重只有六十毫克，翼展也僅僅有三厘米，它是典型的仿生學(xué)產(chǎn)品，其飛行運(yùn)動(dòng)原理和真的蒼蠅非常相似，在哈佛大學(xué)完成了它的首飛。

當(dāng)機(jī)器人學(xué)家第一次看到他們的作品開(kāi)始運(yùn)動(dòng)和具有“生命”時(shí)，沒(méi)有其他比在此時(shí)更具有價(jià)值的時(shí)刻了。而羅伯特伍德，就在一年前的此時(shí)，當(dāng)羅伯特伍德的第一雙人工翅膀展翅飛翔的時(shí)候，這種初為人父般的驕傲來(lái)臨了。

事情源于羅伯特伍德在堅(jiān)持薄翼式機(jī)器人，它使用兩個(gè)繃緊的鋼絲。接下來(lái)羅伯特伍德接通了外部電源。使用幾毫秒碳纖維作為翅膀，大約有15毫米的長(zhǎng)度，它每秒可以來(lái)回?fù)渖?20次，就像一個(gè)實(shí)際的昆蟲(chóng)在來(lái)回?fù)渖戎岚?。蒼蠅機(jī)器人沿著由電線定好的軌道直線起飛。據(jù)羅伯特伍德所知，這是首次能夠飛行的昆蟲(chóng)般大小的機(jī)器人。[1]返回當(dāng)前第19頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)機(jī)器鳥(niǎo)是一種外形酷似鷹的遙控飛行器，希望它能在機(jī)場(chǎng)上嚇跑其他鳥(niǎo)類(lèi)，防止事故發(fā)生。但其效果有待時(shí)間檢驗(yàn)。

GreenX

這是一種名為GreenX的機(jī)器鳥(niǎo)，外形酷似鷹，地面人員像遙控飛機(jī)一樣指揮機(jī)器鳥(niǎo)的飛行。它們可以在空中滑翔、俯沖或者急速扇動(dòng)翅膀，鳥(niǎo)類(lèi)的所有動(dòng)作，機(jī)器鳥(niǎo)都能完成。返回當(dāng)前第20頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)

要達(dá)到穩(wěn)定、自由地飛行，需要縮小并安裝３個(gè)裝置：傳感器、控制器和電源。目前，一些實(shí)驗(yàn)室和公司共同在開(kāi)發(fā)一套靈感來(lái)自于生物知覺(jué)的系統(tǒng)，即可以控制機(jī)器人自身飛行姿態(tài)和簡(jiǎn)單動(dòng)作的傳感器。我的前任導(dǎo)師費(fèi)林受其啟發(fā)，在伯克利加利福尼亞大學(xué)微型系統(tǒng)仿生實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了能夠探測(cè)視野的陀螺儀和傳感器。在華盛頓特區(qū)的Ｃｅｎｔｅｙｅ，已經(jīng)研制出重量小于１克的視覺(jué)傳感器，以協(xié)助飛行機(jī)器人導(dǎo)航。蒼蠅可以實(shí)現(xiàn)所謂“眼跳”的跳躍飛行，因?yàn)樗幸粋€(gè)迅速反應(yīng)的神經(jīng)系統(tǒng)。在蒼蠅體內(nèi)，神經(jīng)沖動(dòng)無(wú)須通過(guò)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，而是直接由內(nèi)部反饋傳感器控制飛行肌。我們目前正在研究可行的辦法來(lái)效仿這一系統(tǒng)，即讓一些姿態(tài)傳感器來(lái)辨別方向并直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。而如何將電源放置在機(jī)器人上是我們面臨的又一挑戰(zhàn)。安裝在蒼蠅機(jī)器人上的電池雖然體積極小，但所需的能量密度很高，當(dāng)今最好的縮小版鋰電池重約５０毫克，占飛行機(jī)器人重量的一半，可以飛行５～１０分鐘。為了延長(zhǎng)飛行時(shí)間，我們不得不增加電池的能量密度，可能在機(jī)器人背部安裝微型太陽(yáng)能電池板或?qū)C(jī)器人機(jī)翼的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電能?，F(xiàn)在，我們已把注意力轉(zhuǎn)向低功耗和分散控制算法上。其次，開(kāi)始考慮借助大自然的力量。當(dāng)前第21頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)令人驚嘆地是，自然界中的昆蟲(chóng)在完成某項(xiàng)任務(wù)的過(guò)程中，僅僅使用了簡(jiǎn)單的法則和最小限度的溝通，比如白蟻能搭建一個(gè)超出其自身體積數(shù)百萬(wàn)倍的結(jié)構(gòu)。為此我們相信，研究和模仿昆蟲(chóng)的行為，可以幫助我們改進(jìn)算法，我們的機(jī)器人最終可以被用來(lái)作為工具，由成群的簡(jiǎn)單機(jī)器人去完成復(fù)雜的任務(wù)。盡管是一些基本的控制算法，我們?nèi)匀黄诖⑿蜋C(jī)器人作為一個(gè)特定的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)，能扮演和履行各種各樣的角色，包括搜索與救援、危險(xiǎn)環(huán)境中的監(jiān)測(cè)、完成偵察任務(wù)乃至行星探測(cè)等。我們預(yù)測(cè)：在微型機(jī)器人機(jī)翼上安裝智能傳感器不再是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)，一個(gè)完全自主的昆蟲(chóng)機(jī)器人５年內(nèi)將在實(shí)驗(yàn)室條件下飛翔。屆時(shí)，人們將看到這些機(jī)器人在我們的日常生活中出現(xiàn)。令人驚嘆地是，自然界中的昆蟲(chóng)在完成某項(xiàng)任務(wù)的過(guò)程中，僅僅使用了簡(jiǎn)單的法則和最小限度的溝通，比如白蟻能搭建一個(gè)超出其自身體積數(shù)百萬(wàn)倍的結(jié)構(gòu)。為此我們相信，研究和模仿昆蟲(chóng)的行為，可以幫助我們改進(jìn)算法，我們的機(jī)器人最終可以被用來(lái)作為工具，由成群的簡(jiǎn)單機(jī)器人去完成復(fù)雜的任務(wù)。盡管是一些基本的控制算法，我們?nèi)匀黄诖⑿蜋C(jī)器人作為一個(gè)特定的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)，能扮演和履行各種各樣的角色，包括搜索與救援、危險(xiǎn)環(huán)境中的監(jiān)測(cè)、完成偵察任務(wù)乃至行星探測(cè)等。我們預(yù)測(cè)：在微型機(jī)器人機(jī)翼上安裝智能傳感器不再是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)，一個(gè)完全自主的昆蟲(chóng)機(jī)器人５年內(nèi)將在實(shí)驗(yàn)室條件下飛翔。屆時(shí)，人們將看到這些機(jī)器人在我們的日常生活中出現(xiàn)。當(dāng)前第22頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)地面仿生機(jī)器人蛇形機(jī)器人爬壁機(jī)器人機(jī)器狗機(jī)器人返回當(dāng)前第23頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)蛇形機(jī)器人返回當(dāng)前第24頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)英國(guó)倫敦大學(xué)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)家目前正在開(kāi)發(fā)一種低成本的軍事偵察機(jī)器人，這種無(wú)輪的蛇形機(jī)器人擁有一套根據(jù)“適者生存”法則開(kāi)發(fā)的智能軟件，可以幫助它在戰(zhàn)場(chǎng)上受傷或損壞關(guān)鍵“肌肉”的部位進(jìn)化，不會(huì)影響它繼續(xù)前進(jìn)。研究人員還為它設(shè)計(jì)了可傳送高質(zhì)量圖像和聲音的變形天線。據(jù)8月21日出版的《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，這種蛇型機(jī)器人是由一根根類(lèi)似椎骨的標(biāo)準(zhǔn)組件環(huán)環(huán)相扣而成，每根椎骨上有三條單獨(dú)的“肌肉”，這些“肌肉”由一種叫做鎳鈦諾的金屬絲制成，這種非磁性合金具有形狀記憶的特殊功能，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，鎳鈦諾的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)收縮，一旦斷電，它又能恢復(fù)到以前的形狀。研究人員將蛇形機(jī)器人的部分“肌肉”接上電源，以使其朝特定的方向移動(dòng)。切斷電流后，“肌肉”反彈，機(jī)器人就會(huì)跳動(dòng)著前進(jìn)。當(dāng)前第25頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)研究人員說(shuō)，使機(jī)器人像蛇一樣扭動(dòng)前行的程序設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，但是要確保其“肌肉”受傷后還能移動(dòng)就需要?jiǎng)觿?dòng)腦筋了。研究小組負(fù)責(zé)人彼得·本特利根據(jù)“適者生存”的遺傳法則設(shè)計(jì)了一套軟件，幫助蛇形機(jī)器人不斷進(jìn)化，進(jìn)行自我完善。這套程序特別之處就在于20條數(shù)字染色體，每條染色體都有一個(gè)任意的起始二進(jìn)制數(shù)字與一條“肌肉”相對(duì)應(yīng)，1代表“肌肉”活化，0代表“肌肉”僵滯，這樣，“肌肉”的活化與僵滯就進(jìn)入一個(gè)循環(huán)狀態(tài)。由于不同的染色體決定著蛇形機(jī)器人不同的運(yùn)動(dòng)方式，根據(jù)機(jī)器人需要前進(jìn)的距離遠(yuǎn)近，“適者生存”法則將對(duì)所有的染色體進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試情況最好的兩條染色體被保存下來(lái)，剩余的則重新混合在一起，或使其隨意變異。然后研究人員將測(cè)試過(guò)程再次重復(fù)，這樣經(jīng)過(guò)好幾代演化，使染色體控制的“肌肉”達(dá)到最終的穩(wěn)定表現(xiàn)狀態(tài)。

當(dāng)前第26頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)爬壁機(jī)器人返回首頁(yè)當(dāng)前第27頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)NINJADynamic:AVM(Valve-regulatedMultiple)suctionpad

Purpose:清洗窗戶!!高速道路牆壁檢查!!Avi:1ShigeoHiroseTITech當(dāng)前第28頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)基于范德華力的仿生壁虎腳掌吸附式(干性粘劑--人造仿生壁虎腳)大量的微精細(xì)剛毛保證了壁虎腳掌與接觸面的充分接觸，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的黏附力當(dāng)前第29頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)人工智能機(jī)器狗“愛(ài)寶”（Aibo）當(dāng)前第30頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)索尼公司最新推出的新一代人工智能機(jī)器狗“愛(ài)寶”（Aibo），借鑒了美國(guó)暢銷(xiāo)玩具“跳舞雞”Elmo（ChickenDanceElmo）的“聰明”和“可愛(ài)”（新型“愛(ài)寶”狗也能像“跳舞雞”一樣跟著音樂(lè)節(jié)奏而“翩翩起舞”）。新一代“愛(ài)寶”機(jī)器狗能夠與MP3、WAV和WindowsMedia文件格式兼容。索尼公司在1999年，將第一代人工智能機(jī)器狗“愛(ài)寶”首次推向市場(chǎng)。當(dāng)前第31頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)寵物“小狗”的主人們可以通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)，在無(wú)線環(huán)境下完成控制、編程以及導(dǎo)航操作。而軟件系統(tǒng)的更新改進(jìn)，加快了機(jī)器狗愛(ài)寶“頭腦”的反應(yīng)時(shí)間，使它能夠更好地執(zhí)行主人們的聲音指令，索尼公司如此表示。新一代“愛(ài)寶”還裝有一個(gè)與微軟公司Outlook軟件兼容的日程安排程序，因此，這只機(jī)器狗可以及時(shí)地提醒它的主人們，不要忘記約會(huì)的時(shí)間。

當(dāng)前第32頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)由于增加了“視頻攝像”（video-recording）功能，新一代“愛(ài)寶”機(jī)器狗現(xiàn)在還能夠行使“看門(mén)狗”的職責(zé)，來(lái)做為“看守”使用。當(dāng)屋子的主人不在家時(shí)，“愛(ài)寶”可以自動(dòng)捕捉拍攝室內(nèi)所有的運(yùn)動(dòng)畫(huà)面（例如移動(dòng)的物體或陌生人）。此外，“愛(ài)寶”的眼部裝有CMOS照相機(jī)，使得這只“小狗”能夠拍攝照片，并將拍攝到的圖像照片通過(guò)電子郵件傳送到主人們的計(jì)算機(jī)里或手機(jī)里。當(dāng)前第33頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)最成功的四足機(jī)器人——BigDog當(dāng)前第34頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)當(dāng)前第35頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)仿人機(jī)器人模仿人的形態(tài)和行為而設(shè)計(jì)制造的機(jī)器人就是仿人機(jī)器人，一般分別或同時(shí)具有仿人的四肢和頭部。中國(guó)科技大學(xué)陳小平教授介紹，機(jī)器人一般根據(jù)不同應(yīng)用需求被設(shè)計(jì)成不同形狀，如運(yùn)用于工業(yè)的機(jī)械臂、輪椅機(jī)器人、步行機(jī)器人等。而仿人機(jī)器人研究集機(jī)械，電子，計(jì)算機(jī)，材料，傳感器，控制技術(shù)等多門(mén)科學(xué)于一體，代表著一個(gè)國(guó)家的高科技發(fā)展水平。從機(jī)器人技術(shù)和人工智能的研究現(xiàn)狀來(lái)看，要完全實(shí)現(xiàn)高智能，高靈活性的仿人機(jī)器人還有很長(zhǎng)的路要走，而且，人類(lèi)對(duì)自身也沒(méi)有徹底地了解，這些都限制了仿人機(jī)器人的發(fā)展返回首頁(yè)當(dāng)前第36頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)日本雙足機(jī)器人日本本田和大阪大學(xué)聯(lián)合研制的P1,P2,P3型仿人步行機(jī)器人。在P3基礎(chǔ)上研制了ASIMO智能機(jī)器人（1.2m,43kg,)爬樓梯，6km/h奔跑，聲音識(shí)別，通過(guò)頭部照相機(jī)捕捉畫(huà)面識(shí)別人類(lèi)各種手勢(shì)和10種臉型。返回當(dāng)前第37頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)TMSUK04T5遠(yuǎn)端操控1993年1月開(kāi)発1996年1月開(kāi)発1997年開(kāi)発TMSUK04

1999年開(kāi)発T52000年開(kāi)発TMSUK04-2株式會(huì)社テムザック危険な地域（工事現(xiàn)場(chǎng)や災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)など）滅火!!當(dāng)前第38頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn) －2000年前后，日本SONY、豐田、本田、富士通等公司開(kāi)發(fā)并展示了一系列類(lèi)人型機(jī)器人產(chǎn)品，具備了較高的水平。

當(dāng)前第39頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)SDR-4X

(SonyDreamRobot)1994P1ASIMOSDR2000P31997P2PS:Prototype=原形ASIMO=shortforAdvancedStepinInnovativeMobility1996公開(kāi)發(fā)表震撼~~機(jī)械人學(xué)界!!當(dāng)前第40頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn) －1988年國(guó)防科技大學(xué)研制成功了六關(guān)節(jié)平面運(yùn)動(dòng)型雙足步行機(jī)器人。 －2000年，我國(guó)第一臺(tái)類(lèi)人型機(jī)器人在國(guó)防科大研制成功。當(dāng)前第41頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn) －目前，國(guó)內(nèi)也有較成熟的類(lèi)人型機(jī)器人產(chǎn)品。

當(dāng)前第42頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)

Nao機(jī)器人 －法國(guó)Aldebaran-Robotics公司的產(chǎn)品。 －RoboCup機(jī)器人世界杯的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)組比賽用機(jī)器人。

－有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和姿態(tài)傳感，能感知外部環(huán)境和自身姿態(tài)。

－它可在Linux、微軟或MacOS等多種平臺(tái)上編程開(kāi)發(fā)。 －價(jià)格約為十多萬(wàn)人民幣。當(dāng)前第43頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)機(jī)器人綜合特性參數(shù)： 體型特征：

身高： 58公分 體重： 4.3Kg

身體類(lèi)型： 工業(yè)塑料 能耗：

電源： AC90-230V/DC24V

電池容量： 充電后使用45min，可反復(fù)使用400次以上。 自由度： 共計(jì)25自由度 頭部： 2自由度 手臂： 5自由度*2只 骨盆： 1自由度 腿部： 5自由度*2只 手： 1自由度*2只 多媒體： 揚(yáng)聲器： 2只揚(yáng)聲器 擴(kuò)音器： 4只話筒 視覺(jué)： 2只CMOS數(shù)字?jǐn)z像頭當(dāng)前第44頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)聲納

Nao的軀干上安裝了兩對(duì)超聲波發(fā)射器和接收器，這樣，Nao就可以了解到周?chē)欠裼姓系K物以及障礙物的數(shù)量。紅外傳感器

安裝在Nao眼睛里的紅外線發(fā)射器和接收器可以使Nao連接至其周?chē)奈矬w，作為遠(yuǎn)程控制。（直線傳輸）當(dāng)前第45頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)碰撞傳感器

如果障礙物過(guò)低而無(wú)法被胸前的探測(cè)器探測(cè)到（例如臺(tái)階、地上的物體等），那么位于Nao腳尖的機(jī)械碰撞傳感器會(huì)首先碰觸到障礙物并把這一信息傳送給Nao。這樣，Nao就可以試著繞開(kāi)這個(gè)障礙物。電容式傳感器

Nao的頭頂上配備了一個(gè)電容式傳感器。這樣，可以通過(guò)觸摸向Nao傳遞信息。例如，要責(zé)備N(xiāo)ao時(shí)，可以簡(jiǎn)單按幾下。當(dāng)前第46頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)NAO的通信與交流方式

Nao可以通過(guò)紅外線進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。Nao也可以通過(guò)Wi-Fi來(lái)連接無(wú)線，Nao還可以通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別進(jìn)行進(jìn)行簡(jiǎn)單的命令接收和交流。當(dāng)前第47頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)機(jī)器人相撲比賽最近日本舉行了第五屆ROBO-ONE機(jī)器人相撲大會(huì)，2月1日總決賽結(jié)束。這次大會(huì)在日本科學(xué)未來(lái)館舉行，共有129臺(tái)機(jī)器人申請(qǐng)參賽，最終有101臺(tái)機(jī)器人在擂臺(tái)上一決勝負(fù)。用兩足步行機(jī)器人進(jìn)行相撲比賽，對(duì)機(jī)器人的動(dòng)作協(xié)調(diào)性、平衡能力都是極大的考驗(yàn)，當(dāng)然多數(shù)參賽選手都專(zhuān)門(mén)針對(duì)比賽進(jìn)行了優(yōu)化。

當(dāng)前第48頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)當(dāng)前第49頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)當(dāng)前第50頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)當(dāng)前第51頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)當(dāng)前第52頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)當(dāng)前第53頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)生物機(jī)器人生物機(jī)器人是指利用動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)機(jī)能!動(dòng)力供應(yīng)體制從動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的感受傳入或神經(jīng)支配入手實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和某些行為的人為控制從而利用動(dòng)物特長(zhǎng)代替人類(lèi)完成人所不能和人所不敢的特殊任務(wù)利用生物控制技術(shù)研制生物機(jī)器人始于上世紀(jì)90年代是電子信息技術(shù)!微制造技術(shù)和生物科學(xué)高度發(fā)展與相互融合的產(chǎn)物是目前科技發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。返回首頁(yè)當(dāng)前第54頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)生物機(jī)器人的研制展望生物機(jī)器人與一般的工業(yè)機(jī)器人仿生機(jī)器人相比有許多突出的優(yōu)點(diǎn)和它們無(wú)法比擬的優(yōu)越性，但是由于受到生物學(xué)神經(jīng)學(xué)技術(shù)控制技術(shù)通訊技術(shù)傳感技術(shù)以及數(shù)學(xué)方法等相關(guān)學(xué)科發(fā)展的制約。至今基本上仍處于實(shí)驗(yàn)室研制的階段尤其是在克服，生物疲勞性適應(yīng)性以及可靠實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng)行為等方面還不是十分理想，離實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)長(zhǎng)的一段距離。此外生物機(jī)器人也不應(yīng)僅局限于控制生物的運(yùn)動(dòng)行為還應(yīng)該研究如何通過(guò)生物的視覺(jué)!觸覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)來(lái)為人類(lèi)服務(wù)。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀未來(lái)生物機(jī)器人的主攻方向筆者認(rèn)為應(yīng)包括以下幾方面。當(dāng)前第55頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)生物學(xué)和神經(jīng)學(xué)的發(fā)展科學(xué)家們?cè)谘芯可镞\(yùn)動(dòng)行為過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在生物體內(nèi)植入電極后即使生物可存活較長(zhǎng)時(shí)間但在多次重復(fù)刺激后生物就會(huì)產(chǎn)生疲勞效應(yīng)和適應(yīng)性這不利于執(zhí)行長(zhǎng)線任務(wù)如在蟑螂體內(nèi)植入電極后控制蟑螂沿直線方向行走時(shí)常常會(huì)在后期發(fā)生蟑螂走偏現(xiàn)象另外在控制老鼠運(yùn)動(dòng)行為時(shí)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)老鼠出于對(duì)危險(xiǎn)的本能在某種條件下必須加大刺激強(qiáng)度才能令老鼠實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)行為有時(shí)即使加大刺激強(qiáng)度也無(wú)法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)這些事實(shí)表明人們對(duì)生物運(yùn)動(dòng)行為的機(jī)理了解得還不十分透徹還需要進(jìn)一步探索生物運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的神經(jīng)控制網(wǎng)絡(luò)深入研究生物運(yùn)動(dòng)的調(diào)控機(jī)理相信隨著生物學(xué)和神經(jīng)學(xué)的發(fā)展科學(xué)家會(huì)找到更有效的控制策略從而實(shí)現(xiàn)生物運(yùn)動(dòng)行為的可靠控制當(dāng)前第56頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)ΜΕΜΣ技術(shù)和集成技術(shù)的發(fā)展受生物體態(tài)和生物負(fù)重能力的限制控制生物運(yùn)動(dòng)行為的微控制器有嚴(yán)格的尺寸和重量要求在有限的設(shè)計(jì)空間內(nèi)需要集刺激發(fā)生器!傳感器!微型攝像機(jī)和電源等元器件于一體在制備和植入微電極時(shí)要求與神經(jīng)纖維接觸良好而與周?chē)M織絕緣這些嚴(yán)格的要求必須得有高度發(fā)展的技術(shù)和集成技術(shù)作為基礎(chǔ)這為技術(shù)的發(fā)展提出了新的課題當(dāng)前第57頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)控制技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展可靠實(shí)現(xiàn)生物的運(yùn)動(dòng)行為需要有更復(fù)雜更精確的控制方法和簡(jiǎn)約有效的控制算法。對(duì)生物大腦中多個(gè)記錄電極產(chǎn)生的大量信息要做到可視并實(shí)時(shí)進(jìn)行分析識(shí)別和處理。如在試驗(yàn)猴子思維控制機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)時(shí)在猴腦中植入了片電極為了實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的控制運(yùn)動(dòng)行為?？茖W(xué)家們還計(jì)劃在猴的大腦中植入多達(dá)片的記錄電極如此巨大的信息量的處理需要先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件支持。當(dāng)前第58頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)仿生機(jī)器人發(fā)展方向結(jié)構(gòu)微型化—用于小型管道的檢測(cè)等可重構(gòu)機(jī)器人（模塊化和可重組）--軍事偵察、災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查實(shí)用性—服務(wù)型機(jī)器人仿生機(jī)器人群—機(jī)器人生產(chǎn)線、無(wú)人作戰(zhàn)機(jī)群新型仿生原理機(jī)器人—運(yùn)動(dòng)機(jī)理的建模、生物行為方式的研究。智能化：非結(jié)構(gòu)環(huán)境下具有普遍實(shí)用意義的自主步態(tài)規(guī)劃生成及控制。返回首頁(yè)當(dāng)前第59頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期五\3點(diǎn)機(jī)械手在現(xiàn)今的生活上,科技日新月益的進(jìn)展之下,機(jī)械人手臂與有人類(lèi)的手臂最大區(qū)別就在于靈活度與耐力度。也就是機(jī)械手的最大優(yōu)勢(shì)可以重復(fù)的做同一動(dòng)作在機(jī)械正常情況下永遠(yuǎn)也不會(huì)覺(jué)得累！機(jī)械手臂的應(yīng)用也將會(huì)越來(lái)越廣泛,機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力。工業(yè)機(jī)械手機(jī)器人的一個(gè)重要分支。種類(lèi)，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式。特點(diǎn)是可以通過(guò)編程