仿人机器人研究现状及展望

仿人机器人研究现状及展望摘要：本文较为详细地介绍了国外和国内仿人机器人研究现状。在此根底上，结合仿人机器人的机械结构，智能算法、传动机构和外设电源等方面，提出未来仿人机器人的研究重点和开展方向。关键

仿人机器人研究现状及展望 摘要：本文较为详细地介绍了国外和国内仿人机器人研究现状。在此根底上，结合仿人机器 人的机械结构，智能算法、传动机构和外设电源等方面，提出未来仿人机器人的研究重点和 开展方向。 关键词：类人机器人；步态规划；数学分析；能量优化；人工智能 随着科技的进步，人工智能技术在人类生产生活中越来越普及。其中机器人的开展正在掀起 一场科技风暴，全世界相关科技工作者均在竭力研发各种类型的机器人。在机器人研究领域， 仿人机器人不同于工业机器人。它具有与人类相类似的肢体结构，灵活的移动系统，以及极 强的适应能力。目前世界各国开展仿人机器人的主要目的是，协助或者代替人类完成复杂， 危险以及环境恶劣的工作。并且，仿人机器人在世界各国的开展差异也比较大，主要包括机 器人结构特点，设计功能等方面。本文将对国内外仿人机器人的研究现状进行阐述，并为未 来机器人的开展提出展望。 一、国外仿人机器人研究现状 2060 从世纪年代，仿人机器人的研究逐渐受到世界各国科技工作者的关注。在四十多年 的研究中，仿人机器人的研究可以说是日新月异，其性能越来越强，功能越来越全面。现如 今仿人机器人的研究已经成为各国机器人技术领域的主要研究方向。 1968 仿人机器人的研究开始于年，美国通用电气公司研制了一台操作双足机器人，从而掀 1999 起了仿人机器人研制的浪潮。年，美国麻省理工学院在前人的根底上，研制出仿人机 COG 器人。该机器人的结构主要由头、胳膊、手掌和躯干组成，它是人工智能和机械自动 202129Domo 化的产物。年，该学院研制出具有个自由度的机器人。该机器人采用经典的 “ 被动动力学〞理论设计方案，能够极大程度上模拟人类的行走姿态。 1969WAP-1 年，日本学者加藤一郎首次在日本开展仿人机器人的研究，并制作出平面自 由度机器人。该机器人具有多个自由度，腿部机械关节包括髋、膝和踝三个局部。为了更好 地模拟人类行走方式，采用人造橡胶作为机器人的关节肌肉。但实际行走过程中，该机器人 1971WAP-3 稳定性较差。在此根底上，加藤一郎在年研制了型仿人机器人，该机器人比 WAP-13 多了个自由度，并且具有人工听觉和视觉等装置。 1986P1-3 从年至今，日本本田公司已经研制了系列型双足机器人。该机器人设计目的是 家庭效劳。因此该机器人具有一定的人视觉和良好的避障能力，并且还能完成上下楼梯等行 202112“ASIMO 走方式。年月，本田公司研制出最新一代智能仿人机器人〞。该机器人的 效劳范围已经不局限于家庭效劳，还可以在办公室等复杂环境下工作，主要包括接待、递送 和向导等效劳，并且具有良好的运行能力。 除了美国和日本具有较为成熟的仿人机器人研究技术。国外其他国家也在这项领域投入大量 WLBIP2000KHR 的人力物力。如英国研制出的系列机器人，法国的，韩国的和加拿大的 HR6 等。这些机器人均为仿人双足机器人，但因各国设计机器人的功能差异，其自由度以 及肢体结构存在较大的差异。 二、国内仿人机器人研究现状 2080 我国仿人机器人的开展起始于世纪年代，机器人的研制主要集中在高校和相关科研 院所，其中研究成果最为突出的主要有哈尔滨工业大学和国防科技大学。