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仿真机器人发展及其技术探索
俞沂王文选
(江苏大学计算机料学与通信工程季院江苏镇江212013)
数字技术与应用
摘要;份具机器人是研究人类智能的高复平台,它是机械,电子,计算机,传感思,控制技术,人工智能,仿生学等多种学料综合度用,目前已或为机器人领成的研充热点间题之一,在对国内外仿具人机思人研究现状进行广泛调研的基础上,遗行了仿具人机器人的加步研究与操
索,取得了明显的进展。
关键词:仿具机器人中图分类号,TP242
遂控电力无线传输超声电机
文献标识码:A
1前言
仿真机器人是具有感知,思维和行动功能的机器,是机构学,自动控制、计算机、人工智能,光电技术、传感技术,通讯技术、仿真技术等多种学科和技术的综合应用。仿真机器人做为新一代生产和服务工具,在制造领城和非制造领城占有更广泛,更重要的位置,这对人类开释新的产业,提高生产与生活水平具有十分现实的意义,代表着一个国家的高科技发展水平,是目前科技发展最活跃的领城之一。
2仿真人机器人的发展现状 2.1国外仿真人机器人
日本科学家今年推出一款以一名年轻女性为原型的伤真机器人。她"能够模仿人类多种表情和动作,几乎以假乱真这款机器人配备动作捕提系统和12个气压传动装置,能够同步模仿人类行走,说话等动作,面部由橡胶制成,能够作出微笑,明啸笑和皱眉等表情。这款机器人(现阶段)能在>至10秒内让人难麟真伪,科学家们正在把这段时间延长至10分钟,
日本产业技术综合研究所(AIST)今年还研制一个出会说话,可行走而又具有丰富表情的新型"HRP-4C"机器人,“她"身穿一套银白和黑色相闻的太空服。身高和体重同日本普通女性基本接近。"HRP-4C"全身共有30个马达来控制肢体移动,可以做出喜,怒、衰、乐和惊诉的表情,此外,它还能够缓慢行走,眼睛和用女性噪音说话,
韩国科研人员今年已经将新研制的“机器人教师"投放数学实践岗位,操控人员可
图1
方方数据
文章编号:1007-9416(2010)11-0005-01
以通过传声器和摄像机来遇控"机器人教师”,而机器人则通过语音识别系统的来和学生们交流。这些"机器人教师"从来不会生气,也不会对学生大发牌气,学生们对他们"机器人教师"的工作各遍持拥护的态度。科研人员表示,实践证明,“机器人英语教师有助于提高学生学习类语的兴趣并增强他们的自信,
2.2图内仿真人机器人
国内江苏大学计算机科学与通信工程学院在仿真人机器人方面进行了研究与探索,并取得初步成果,见围1江大机器人教师其待点如下:
(1)与现有技术相比,江大机器人数师具有突出的技术特点和显著进步。内部结构完全按真人的骨架结构与尺寸和比例来设计,外表形状按真人外形设计,并在表情建立,行走控制理论等方面取得进展。
(2)控制方法:遥控仿真教学机器人应用了无线网络视频传输的技术特点,图1:江大机器人教师能够将应用环境(课堂或监控等)的图像传输到任何具备网络条件的控制端,由后台控制(遥控)教学机器人的教学内容并回答学生的提间,所以适用范围大,
(3)遥控仿真教学机器人具有多功能(多用途)特点,可以广泛用于各种需要仿真人机器人的场合,有明显的市场和经济效益。
(4)遥控仿真机器人还努力争取在机器人动力(电源)供给技术方面有所突破,正在试验采用电力无线传输的先进技术。如果能做到这一点,该机器人外部将没有任何连接电源和信号线,内部也没有电池,大大扩展了应用范围,
(5)江大仿真机器人教师在行走驱动与控制方面,准备全面采用超声电机技术,超声波电机(UitrasonicMotor,简称USM)是全新概念的新型驱动装置,电机具有转速低,转矩大、结构紫凌、体积小、噪声小等优点,
3仿真人机器人的发展趋势与技术
仿真人机器人技术正在向智能机器和智能系统的方向发展,其现状及发展趋势与技术主要体现在以下几个方面:
3.1机器人机构技术
目前研究重点是机器人新的结构,功能及可实现性,其目的是使机器功能更强、柔性更大,满足不间目的的需求,另外研究机器人一些新的设计方法,操索新的高强度轻质材料,进一步提高负载/自重比。同时机
器人机构向带模块化,可重构方向发展。 3.2机器人控制技术
现已实现了机器人的全数字化控制,控制能力可达20-30轴的协调运动控制:基于传感器的控制技术已取得了重大进履。同时机
器人的控制器的标准化和网络化以及基于P C机网络式控制器已成为研究热点。编程技术除进一一步提高在线编程的可操作性之外,离线编程的实用化将成为重点研究内容。
3.3数字伺服驱动技术
机器人已经实现了全数字交流伺服驱动控制,绝对位置反馈。目前正研究利用计算机技术,探索高效的控制孵动算法,提高系统的响应速度和控制精度,同时利用现场总线(FILDBUS)技术,实现的分布式控制,
3.4多传感系统技术
为进一步提高机器人的智能和适应性,多种传感器的应用是其间题解决的关健。目前视觉传感器、激光传感器等已在机器人中成功应用,
3.5仿真机器人应用技术
仿真机器人应用技术主要包括机器人工作环境的优化设计和智能作业,优化设计主要利用各种先进的计算机手段,实现设计的动态分析和仿真,提高设计效率和优化,智能作业则是利用传感器技术和控制方法,实现机器人作业的高度柔性和对环境的适
应性,同时降低操作人员参与的复杂性。 3.6
仿真机器人网络化.灵巧化和智能
化技术
网络化使机器人由独立的系统向群体系统发展,使远距离操作监控,维护及遥控脑型工厂成为可能,这是机器人技术发展的一个里程碑。目前,机器人仅仅实现了简单的网络通讯和控制,网络化机器人是目前机器人研究中的热点之一,仿真机器人结构越来越灵巧,控制系统愈来愈小,其智能也越
来越高,并正朝着一体化方向发展。 4结论
仿真机器人技术是21世纪具有创新活力的高技术之一,仿真(智能)机器人正从各个角度向着人化、微型化,群体化方向发展。将波及到日常生活中的各个方面,也将成为日常生活中不可或缺的一部分。开展仿真人型机器人研究,不仪能够促进多学科的发展,而且将大大提高我国机器人技术的系统集成能力和控制水平,使得仿真机器人融人人类的生活,和人类一起协同工作,从事一些人类无法从事或者不感兴趣的工作,以更大的灵括性给人类社会带来更多的价值。
参考文献
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Digital technology and application数字技术与应用