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【本田ASIMO】(上):会躲闪、能跳跃,还能端茶倒水【2】

2013年10月30日09:14    

跑步时速可达9公里,单脚双脚都能跳

——接下来就聊聊“身体能力进化”。ASIMO的步行速度是2.7km/h,但跑步的速度已经达到了9km/h,而且还能在凸凹不平的路面上奔跑。

有意思的是,ASIMO还是世界上第一个实现了连续“单脚跳”和“双脚跳”的人形机器人。这样的能力是如何实现的?

重见:如果跳起后在空中停留的时间不够长,就做不到单脚跳和双脚跳,因此必须保证较长的滞空时间,这就必须在跳跃中保持姿态平衡。在空中保持姿态平衡是最难的地方。ASIMO单脚跳的滞空时间为0.1秒。

——落地时应该会受到巨大的冲击,负荷最大的是脚踝吗?

重见:是的。因此,ASIMO的脚踝安装了橡胶衬套(圆柱形的橡胶部件)。脚掌与脚踝之间设置了四个橡胶衬套,用来吸收冲击。

以9km/h的速度奔跑时的脚部动作。可以看到双脚在奔跑中腾空。此时的步幅为650mm,跳跃高度为155mm。

控制跳跃时的姿态,稳定重心

——单脚跳与双脚跳是否采用了不同的姿态控制方法?

重见:当然,因为单脚跳与双脚跳时的倾斜不同,所以要加以修正。而且,双脚跳时必须做到同步,保证两脚同时落地。姿态修正使用的是ASIMO内置的加速度传感器、陀螺仪传感器(角速度传感器)和6轴力觉传感器。

其实,包括脚尖在内,不打滑的跳跃本身在技术上就有很大难度。准备跳跃抬起脚跟时,脚与地面的摩擦力将越来越小。最终达到只有脚尖接触地面的状态,要想在这样小的摩擦之下不打滑,就必须蹬牢地面。这就需要控制姿势,不断进行修正以稳定重心。

在开发过程中,最初ASIMO的脚总是打滑,无法连续跳跃。对人来说,连续跳跃是轻而易举的事,因此,人们往往误以为机器人也可以轻松做到,但实际上,跳跃动作非常复杂。

其实,完全相同的跳跃是根本不存在的。计算机需要按照当时的情况进行计算,在不同的情况下完成完全不同的跳跃。连续跳跃必须要不断重复这样的计算。

每只手的手指关节自由度为13,通过油压驱动实现细微的动作,从而能比划手语。其他部位的关节自由度为头部3个、腰部2个、每只手臂各7个、每条腿各6个。共计57个(比旧款增加了23个)。

 

(责编:值班编辑、庄红韬)

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