Kengoro——一款身體結(jié)構(gòu)與人極度相似的機(jī)器人設(shè)計(jì)
作者:來(lái)設(shè)計(jì)
2018-03-312018-03-31

從1914年,美國(guó)人喬治·德沃爾制造出世界上第一臺(tái)可編程的機(jī)器人(即世界上第一臺(tái)真正的機(jī)器人)開始,人類對(duì)機(jī)器人的探索一直在進(jìn)步,如今,機(jī)器人正在變得越來(lái)越像人類。


日本東京大學(xué)研發(fā)出了一款身體結(jié)構(gòu)與人極度相似的機(jī)器人。這款機(jī)器人名為Kengoro,高1.67米,重56公斤,與人類青少年類似,是一款基于人類生理系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)機(jī)制的擬人機(jī)器人,包括它的肌肉骨骼結(jié)構(gòu)、感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)和大腦信息處理方法。


研究員Yuki Asano認(rèn)為,傳統(tǒng)擬人機(jī)器人設(shè)計(jì)總是局限于傳統(tǒng)力學(xué)、電子學(xué)和信息學(xué)理論,但人類花了超過(guò)2000年的時(shí)間來(lái)研究人體機(jī)制,遠(yuǎn)超其它學(xué)科的研究時(shí)間。


Kengoro看上去更像是醫(yī)學(xué)院用的人體骨骼肌肉模型:106個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)及用新材料打造的骨骼和與人類身體分布相似的肌肉,讓Kengoro可以像人類一樣完成各種運(yùn)動(dòng)。



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人通過(guò)出汗散發(fā)運(yùn)動(dòng)后的熱量,Kengoro則通過(guò)“出汗”給電機(jī)降溫。研究員在機(jī)器人設(shè)計(jì)中利用激光和鋁設(shè)計(jì)出一種海綿狀的堅(jiān)韌骨骼,水從骨骼中流過(guò)在加熱后能通過(guò)蒸汽形式逸出。一杯去離子的水能夠滿足Kengoro半天的活動(dòng)量,散熱形式的冷卻效率是空氣冷卻系統(tǒng)的三倍。通過(guò)“流汗”散熱,該機(jī)器人連續(xù)11分鐘做俯臥撐也不會(huì)感到過(guò)熱。


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Kengoro的靈活性表現(xiàn)在可以用腳趾站立、扭頭、做仰臥起坐。連接骨骼的機(jī)械肌肉是他可以靈活動(dòng)作的主要原因。在提高靈活性的同時(shí),研究員也注重力量的提升,隨著研究的深入,將進(jìn)一步增加電機(jī)數(shù)量,Kengoro也將更加靈活。

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Kengoro機(jī)器人研究的最初目的是創(chuàng)造出一款可以模擬人類動(dòng)作的機(jī)器人,來(lái)更好地幫助運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行肌肉運(yùn)動(dòng)分析,同時(shí),它還將被應(yīng)用于義肢開發(fā)和模擬撞擊實(shí)驗(yàn)。


目前,多個(gè)國(guó)家的學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行擬人雙足機(jī)器人研發(fā)。此前,波士頓動(dòng)力公司推出的Atlas曾被譽(yù)為世界上最先進(jìn)的人形機(jī)器人。研究人員認(rèn)為,Altas和Kengoro的出現(xiàn)都將推動(dòng)人形機(jī)器人的發(fā)展。


在此基礎(chǔ)上,人形機(jī)器人將變得越來(lái)越精密和人性化,未來(lái)機(jī)器人設(shè)計(jì)研發(fā)將偏向于災(zāi)難環(huán)境的救援機(jī)器人方向。