偶爾看到一篇關于類似黑客帝國3里的機器人報道,聽說老美已經有了不少先進的成果,現有的已能形成戰力。不知道咱是不是也有點保留節目

熱心網友

讓中國機器人躋身世界先進行列———我國第一臺類人型機器人誕生記  ●1989年12月31日,國家“863”計劃和自然科學基金支持下的中國第一臺平面型兩足步行機器人,在國防科技大學“機器人實驗室”邁出了第一步;   ●1990年年底,中國第二代空間運動型兩足步行機器人,也是我國第一臺較為完整的兩足步行機器人,在國防科技大學研制成功并通過部委級技術鑒定;   ●2000年11月29日,具有人一樣的身軀、脖子、頭部、眼睛、雙臂與雙足的中國第三代兩足步行機器人———類人型機器人,在國防科技大學通過國家“86 3”專家組驗收。   在美麗的湘江岸邊,坐落著一所我軍科學與工程技術最高學府———國防科學技術大學。最近,記者有幸走進國防科技大學機器人實驗室,走進中國兩足步行機器人“軍團”。一進門,簡直是走進了機器人王國,只見機器人足球賽在激烈進行;昆蟲機器人列陣以待;三指機器人手指一會兒輕柔地拿起了桌上的雞蛋、一會兒又放下雞蛋拿起了桌上的鋼球;雙手協調系統一手拿著一個工件,準確地插進了臺面上的孔中……最吸引人的是迎面站著的那臺名叫“先行者”的類人型機器人,它身高1.4米,體重20公斤,全身的金屬構件在燈光下閃著亮麗的光彩。走近它,它親切地向我們打著招呼:“你好,我是國防科技大學研制的第一臺類人型機器人,我的名字叫先行者,希望您能喜歡我,愛護我,我要快快長大。”望著它,我們激動的心情久久不能平靜,它是國防科技大學科研人員13年來艱苦攻關的結晶,是中國類人型機器人躋身世界先進行列的宣言。   中國教授走近機器人   18世紀,瑞士發明家丁寶若伯特用發條制造了一個機器人,然而,它只走了一步就倒下了。他傷感地說,誰能解決機械人的腿,它就是最偉大的制造家。   1985年,國防科技大學常教授參加了在日本筑波舉辦的世界博覽會,看到了美國研制的世界第一臺兩足步行機器人和日本研制的兩足步行機器人。這兩臺機器人分別獲得美國里根總統獎和日本公民最高獎。看著粗糙且顯得笨拙的機器人,常教授心想,以現在中國的科技水平和制造工藝,應該也能造出這樣的機器人。從看到機器人的那一刻起,常教授就暗下決心要造出中國的機器人,在機器人發展史上寫上中國一筆。   筑波博覽會結束了,常教授無心欣賞富士山那美麗的風光……波音747上,常教授更無心觀賞大海的碧藍和白云的柔美,他腦子里只閃著一個念頭:中國人的兩足步行機器人,什么時候能夠站起來?回到長沙,連家都沒顧上回,就沖進了我國自動化專家張良起教授的家,老教授望著風塵仆仆歸來的他,又埋怨又心疼地說:“什么事這么急,還沒吃飯吧?”常教授點點頭。張教授拉著常教授來到了飯桌旁,端上了熱騰騰的飯菜,常教授再也憋不住了。他把在筑波博覽會上的所見所聞及自己的想法全端了出來。熱騰騰的飯菜涼了,可他們的血沸騰了。張教授扶案站了起來:“美國人有,日本人有,中國人也必須有!”   從這一天起,研制中國兩足步行機器人的歷程開始了。   從兩條腿做起   偉大的發明家愛迪生曾說過:“上帝創造人類,兩條腿是最美妙的杰作。”   機器人研究是自動化領域最復雜、最具挑戰性的課題,它集機械、電子、計算機、材料、傳感器、控制技術等多門學科于一體,是高科技前沿課題,也一直是發達國家重點研究開發的技術之一。要攻克兩足機器人,首先要解決兩條腿的問題,因為兩條腿不但要支撐全身的重量,而且還要保證身體的平衡。一個多世紀以來,全世界的機械專家們把攻克“兩條腿”作為機械和自動化領域的最高目標。   當世界發展到今天,CAD設計已風靡全球。然而,當時我們的教授們,手上只有鉛筆和尺子。于是,一張白紙、一把尺子、一支鉛筆,加上一個夢想,中國機器人計劃開始付諸實施。不知熬過了多少個通宵,經過反復討論、設計,我國第一個兩足步行機器人的圖紙被繪制出來了。接著要做的事就是把它變成現實。常教授挾著圖紙,來到了車間,與工人師傅們圍在火爐前,談起了筑波博覽會,談起了機器人。師傅們被常教授一個個故事感動了,一位師傅拉著他的手,激動地說:常教授,你說怎么干,咱就怎么干!就這樣,校辦工廠簡陋的車間,成為中國兩足步行機器人的產房。工廠里,支架、傳動輪等各種零配件在緊張地加工;實驗室里,控制程序在加班加點地編寫著。中國的教授們,夜以繼日地攻關,以最快的速度完成了各項工作。兩足步行機器人要站起來,各關節必須高度的靈活和可控,對電機的要求十分苛刻。為了讓大腿、小腿、腳面協調動作,他們采取了皮帶傳動的方式解決這一技術難題。科研人員歷經長時間設計的程序,輸入兩足步行機器人后,它卻沒有像人們預想的那樣輝煌,扭了扭腿就要跌倒。第一次試驗以失敗告終。望著這兩根鐵疙瘩,有人說:快過元旦了,大家辛苦了,明年再說吧。博士生小竺看在眼里,急在心里,他輕輕地說了一句,我再來試試看。就是從這天起,新婚的嬌妻成了小竺的保姆,一日三餐送到實驗室,晚上陪伴他到深夜。整整7天,面對幾萬行的程序命令,他逐字逐句地清理、校正、調試,終于修改好了程序命令。   1987年12月31日,歷史將不會忘記這個日子,中國的平面運動型6關節兩足步行機器人,在中國大地上,走出了顫顫巍巍的第一步。從此,中國的機器人研究,走進了一個全新的時代。國防科技大學的機器人研究也邁上了一個新臺階。   讓機器人走得更好   平面運動型6關節兩足步行機器人研制成功了,但它僅僅能前進、后退,不能轉彎,沒有側向平衡功能,所實現的功能還很有限,要使機器人靈活一些,還需要攻克許多難關。于是,為了讓機器人走得更好,又一場戰役打響了。從此,更艱難的攻關開始了。國防科技大學機器人實驗室開始了全方位的機器人研究探索。從國外留學歸來的博士王教授,把目光盯在了神經網絡等一系列高難度課題上。艱苦攻關,潛心研究,終于完成了我國第一套機器人神經網絡系統。   為了提高機器人的環境適應能力,專家們運用約束控制力矩合理分配及部分關節優先準則等概念,實現了機器人上下斜坡和跨越障礙步行運動;為了提高機器人的穩定性,把有6個關節、使用電機和皮帶傳動,改成為具有12個關節的全電機控制。經過艱苦的努力,于1990年年底,研制成功中國第二代空間運動型兩足步行機器人,也是我國第一臺較為完整的兩足步行機器人,實現了機器人前進、后退、左右側行、左右轉彎、上下臺階等基本步行功能,基本可以模擬人下肢的動作。   第二代機器人的研制成功,使我國大大縮小了在這一領域與世界先進水平的差距。但要爭取更大的跨越,就有待于理論上的突破。于是,從1991年開始,國防科技大學的機器人研究轉向理論上的探索。在國家“863”計劃和自然科學基金支持下,對機器人步態規劃、各種控制技術、動態步行、環境適應能力等關鍵技術進行了攻關。   針對高速動態步行控制問題,提出了倒擺式模型與約束控制相結合的步態綜合設計與控制方法,定義了步態穩定性的概念,在步態設計與運動控制研究中,分析了支撐腿踝關節負載力矩對系統整體動態平衡的影響,提出了減小踝關節負載力矩的步態設計與運動控制方法。首次實現了兩足步行機器人穩定的動態步行,步行周期為0.8-1.0秒,步長為20-22厘米。   針對兩足步行運動的實時控制,提出了全新的實時時位控制方案。通過分析人類步行運動控制的特點,將兩足動態步行控制問題分解為相互聯系的姿態控制和步態控制問題,引入姿態穩定性與步態穩定性概念,從穩定性分析出發,詳細討論了姿態控制器與步態控制器的設計方法。用姿態控制實現了各關節運動的協調控制,用步態控制模擬步態調整過程,通過支撐腿的切換控制,實現了具有穩定極限環的周期性步態控制。探討了神經網絡自適應學習系統在兩足動態步行運動實時控制中的應用。   經過5年多的理論攻關,科研人員對兩足步行機器人機構設計、運動控制及相關的技術有了較為深入的了解,積累了一定的實踐經驗和相關的理論與技術知識,收集了大量的資料;對兩足機器人的機構設計、控制系統設計、動態平衡控制、步態規劃、環境信息檢測、實時運動控制等關鍵技術研究取得了突破。形成了一套較為完善的理論分析、實驗設計和實驗研究方法,具備了基本的研究環境和充實的技術基礎。   1996年10月,得到完善的第二代機器人在國防科技大學通過國家“863”專家組驗收。   向類人型機器人進軍   羅曼羅蘭曾說過:讓機器賦予智慧,讓智慧再造一個生命,這是一個美麗的夢。   在獲得了理論上的突破后,從1997年開始,國防科技大學又把機器人研究定在了一個更高的目標上———研制類人型機器人。近年來,機器人實驗室先后完成了雙手協調系統、機器人昆蟲、足球機器人、機器人手指系統,多次填補國內空白,使我國機器人技術躋身世界先進行列。   10年磨一劍,馬博士考上研究生走進實驗室的第一天,常教授就對他說,你的目標就是要與發達國家去比一比,賽一賽。是啊,這是一場以青春作本錢,以智慧為武器的較量。10年來,馬博士沒有顧小家,卻為了國家和民族的榮譽,傾注了全部的心血和智慧。從兩足步行機器人到類人型機器人,在技術上是一個進步,類人型機器人更是一個多學科多技術交叉的高技術課題。然而,他沒有畏懼。   機器人的兩條腿站起來了,能走了,可要讓它扭動身軀,走得更靈活,需要進行一系列技術攻關。為了算一個人體垂直點,馬博士到醫院向醫生請教,到工廠向工人師傅請教……每一個程序,每一個指令,他都精心設計,他以堅韌的毅力,經受了一次次失敗,迎來了一次次成功。   為了增強機器人步行運動控制的環境適應能力,就要解決地面環境的信息采集與輪廓重構,為此,他們研制成功了具有一定感知能力的新型腳掌,腳底設計了壓力傳感器,并對壓力信息的有效利用及準實時步行控制問題進行了研究,提出了準實時步行運動控制算法,從而實現了小偏差未知地面環境中的低速穩定步行。   1998年—1999年,機器人實驗室又重點對機器人控制器和下肢承載能力等關鍵技術進行了攻關,成功地完成了原有步行機系統和控制器的技術改造,為機器人增加了上體和手臂,提高了控制系統的可靠性和機器人系統的演示度。研制的樣機實驗演示系統,經歷了國內外多種場合的技術演示,受到了黨和國家領導的高度評價。特別是在1997年,參加了在香港舉辦的慶回歸“科技創明天展覽”,參加了在北京舉辦的“建軍70周年成就展”,還參加了“輝煌的五年成就展”; 1999年研制成功的具有上體的兩足步行機器人,又分別參加了在北京舉辦的“建國50周年成就展”和在深圳舉辦的“中國首屆高科技成果交易會”,從而在推動技術進步,顯示高科技研究成果等方面起到了積極的作用。   2000年11月29日,具有人一樣的身軀、脖子、頭部、眼睛、雙臂與雙足,有 17個關節的中國第三代兩足步行機器人———類人型機器人,在國防科技大學通過國家“863”專家組驗收。   類人型步行機器人,具備了人類的基本外形特征。它由機器人下肢、軀體、手臂和頭部以及相應的分布式機器人控制系統組成,共具有17個自由度關節,每條手臂各有一個前向肩關節和肘關節,其中,肩關節通過同步齒形帶同時驅動肘關節運動;頸部有一個轉動自由度。機器人可以實現原地扭動、平地前進、后退、左右側行和左右轉彎等動作,手臂可以前后擺動,與下肢動作協調配合,同時頭部可以左右轉動;機器人眼睛可以演示各種眨眼動作。在10多年的研制過程中,實現了從只能平地靜態步行到動態步行;從在已知環境步行到可在小偏差、不確定環境行走等多項關鍵技術的突破。    。