日本東京大學(xué)的教授石川正俊等人開發(fā)出可快速奔跑的小型雙足行走機器人。機器人搭載了能夠瞬間產(chǎn)生強大力量的馬達(dá),如果將其換算成人類大小,奔跑速度相當(dāng)于一流馬拉松選手。
據(jù)《日本經(jīng)濟新聞》報道,這款機器人通過高速照相機拍攝行走姿勢并進(jìn)行自動控制,成功像人類一樣呈前傾姿勢行走。隨著設(shè)計的完善和在制造現(xiàn)場使用各種新技術(shù),雙足行走機器人有望在3~5年內(nèi)達(dá)到實用化。
這款機器人的腰部、膝蓋和腳踝均可活動,能夠模擬人類的行走姿勢。機器人腿長14厘米,重量不到1千克,奔跑時速可達(dá)4.2公里。如果換算成腿長70~80厘米的成年人,時速可達(dá)20公里。
研究人員通過調(diào)整馬達(dá)線圈的纏繞方式,開發(fā)出能夠瞬間產(chǎn)生強大力量的小型馬達(dá)。使用這種馬達(dá),可以讓機器人用力蹬地加速,然后在空中快速調(diào)整為落地姿勢。
研究團隊使用設(shè)置在外部的相機拍攝機器人的動作,并把信息反饋給機器人。相機每秒鐘拍攝600幀畫面,能夠精確掌握機器人的狀態(tài)和姿勢。
控制系統(tǒng)讓機器人“機器學(xué)習(xí)”人類行走時的腳部行動軌跡。當(dāng)機器人快要倒下時,系統(tǒng)就立即指示機器人像人類一樣快速伸出另一只腳,從而能夠以看似不穩(wěn)定的前傾姿勢快速奔跑。
此前的雙足行走機器人基本以直立姿勢緩慢行走,通過搭載在腳底的傳感器探查地面狀況。而使用新的系統(tǒng)則能實現(xiàn)快速奔跑。
研究人員今后將力爭把相機裝到機器人身上,簡化控制系統(tǒng)。例如,為這種機器人組裝上手臂的話,有望使工廠無需停止傳送帶也能快速拿走不合格產(chǎn)品。
研究團隊此前還使用同樣的機制,開發(fā)出與人類猜拳時永遠(yuǎn)不會輸?shù)臋C械手。機械手會比人類晚一瞬間出拳,從而作出正確選擇。