
荷兰的科学家日前称,他们最近成功地研制出一款新型机器人。与众不同的是,这款机器人可以像人类一样直立行走,无论是行走的姿态还是每一步伐的距离,都几乎与人类完全一样。
教会机器人起立行走是一件非常复杂的事情。荷兰代夫尔特理工大学的博士生达安·霍伯伦首次论证了“向前倒”是一种调节平衡的行为,机器人可以同时实现高能效和高稳定性。他的突破性成就在于,首次发明了一个有效测量人类行走稳定性的恰当方法。接下来,他构建了一个新机器人“弗莱姆”。
“弗莱姆”由7个电动机和1个平衡机件组成,在许多算法的操控下保持了高水平的稳定平衡。例如,“弗莱姆”可以应用平衡机件提供的信息,将两脚距离分开略远以防止可能的摔倒。霍伯伦表示,“弗莱姆”是世界上最先进的行走机器人,至少是应用人类行走作为起动原理的机器人范畴中的佼佼者。
在此前进行的实验中,这款机器人总是会在行走过程时不断跌倒,它在直立行走时会稍稍前倾,步伐会更短一些。这种机器人的关键部分在于其“大脑”,它的红外眼和控制电路相连,控制电路会在需要的时候引导它改变步法。此前的研究显示,人体内的动力控制系统包含了多个层级,肌肉和脊髓之间的交互作用主要取决于其本身,直至需要大脑来进行更高级别的控制。这一关系可以解释为什么有些瘫痪患者在踩脚踏车时腿可以动,却无法站立起来行走。
荷兰科学家表示,他们研究的目标不仅仅是为了推进机器人技术,还旨在进一步了解步行力学,然后将其应用于人类的修复术和弥补术,甚至于改进运动性能。
■文/刘妍