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“ASIMO”的开发人员谈机器人
日经BP社 2000-11-30 14:02:05

42365_4133_1130a04.jpg  机器人的目标--兼顾趣味性和机械价值

  本田技研工业(本田)开发的双脚步行人型机器人“ASIMO”,日前正式推向社会。与以往的机器人“P3”相比,ASIMO不仅可以双脚步行,而且还可以通过事先预测下一步的动作并且相应地移动身体的重心,从而圆滑及连续地转弯。身高120cm,相当于小学1年级学生,比以往的机器人更加小型,这也是一个巨大的进步。日前本刊记者采访了开发该机器人的广濑真人,请他谈谈开发人型机器人的目的和存在的问题。广濑真人是本田(本田技术研究所和光基础技术研究中心)的主任工程师,自从1986年以来一直在开发包括ASIMO在内的步行机器人。


  BizTech:能否请您谈谈开始开发机器人的经过?

  广濑:由于对于移动功能的需求很强,所以我们决定开发机器人。本田长期以来从事汽车、摩托车以及通用引擎等通过车轮移动的产品。在移动过程中,既包含有变动场所的乐趣,又具有搬运货物的实用性,因此我们希望在汽车以外的产品中也实现这种性能。

  其实人类的移动方式即双足步行方式是移动手段的极致。要想在楼梯和山路等移动,汽车就显得力不从心。与此不同,人类则按需要可以时而用手支撑身体,时而弯腰屈身,无论哪种姿势都可以自在灵活地移动双脚步行。另外由于在双足步行移动中脚为非连续式接触地面,因此不会发生类似拖车损坏地面的现象,移动时能够保持自然环境。我们为了使用机械方法重现双足步行,实现兼具趣味性和实用性的机器人,于是决定开发双脚步行人型机器人。

  BizTech:贵公司将赋予步行机器人哪些功能呢?

  广濑:我们考虑使它成为能够用自己的双脚移动,并且在目的地进行作业的机器人。也就是说希望它成为在人类的日常生活中的“助手”。在决定身高和手臂的高度时我们考虑了移动物体以及操作远处开关等作业方面的因素。


  之所以将身高定为120cm,是因为工作台、收银台以及门把手等都集中在离地面70cm~90cm的高度。另外,在1m高度中还具有照明开关。只要伸手就可以进行操作。更低的位置有垃圾箱和电源插座,这也要在机器人手可以触及的范围之内。

  BizTech:各公司都在开发具备像人类那样的手臂、同时通过车轮移动的机器人,请问车轮式机器人有什么不足吗?

  广濑:利用车轮的移动方式,我们认为目前已经达到了足够的水平。如果只是移动的话,车轮最为有效。不过,如果要在家庭、写字楼以及工厂等人类生活的空间进行作业的话,如果采用车轮方式重心将会偏高,因此会出现问题。

  当摘取离手头较远的物体,例如用手拿放在工作台里侧的水杯时,如果采用脚式,就可以弯腰探身进行操作。但是,如果采用车轮式就很难采取弯曲身体取物的方式。而且在快速移动及紧急停止的情形下,如果采用脚式可以加大步伐到位后立即停止,但是如果采用车轮式则由于惯性作用不能立即停止。要想实现人类的作业功能,还是双足步行更为合适。

  BizTech:要实现ASIMO的实用化和商用化,都需要哪些要素和功能?

  广濑:我们经常接到顾客是否销售ASIMO的提问。不过由于目前只能步行,因此要想销售用于实用化仅靠这一功能就太不不够了。即使销售,很可能使人们反而失望。要想实现商用化,我们认为至少需要提高到能够识别对象物体,理解人类发出的指令以及可以进行手工作业的水平。

  另外还需要提高步行速度。目前的ASIMO的步行时速为1.6km。人类的步行速度为时速2~3km,快速行走时的时速为4~5km,要想使ASIMO在进行作业时不呆板,帮助人们工作以及与人共存,目前的速度实在太慢了。不过,由于过去我们已经具有以时速4.7km步行的技术经验(膝盖以下40cm的步行机器人“E4”,1991年),因此在具有躯体和头的人类型机器人中也同样可以实现。这些都是今后我们很想解决的课题。

  另外,在ASIMO中已经实现了预测下一步的动作,并据此变更步行方式的“预测运动控制”技术。因此,已经具备了进行复合作业所需要的基础。剩下的便是具备识别功能和通讯功能,提高手臂的功能,这样就可以代替人类进行作业可。到了那一阶段,就可以具体考虑ASIMO可以用于什么用途的问题了。

  即便如此,我本人对于现在的ASIMO也已经很满意了。这是因为我是从还不知道能否实现步行技术的时期着手开发机器人的。

  BizTech:除了人型机器人以外,出现了各种型态的机器人,如索尼等的宠物机器人,英国Daison的吸尘器机器人等。广濑先生认为的真正机器人应该是什么样子的呢?

  广濑:我认为所谓的机器人是人类可以用来做为自己的分身的设备。机器人便是具有自己移动的功能,可以看家,可以移动物体,可以取复印文件等干杂活的机器。机器人首先要有任务。像吸尘器机器人那样,具有“扫除”这样一种单纯的功能也可以,如果不是进行移动性工作,很难找出做为机器的价值。

  目前出现了很多玩赏用途的机器人,但是这些很容易使人产生厌倦感。如果是能够帮助人类作业的机器人,自然而然就会令人感到可爱。如果机器人能够记住方便的作业方式进行高效作业的话,那机器人就会显得更加可爱。要想使机器人能够长期与人类共处,即需要发挥机器的作用,又需要提供乐趣。

  既然追求双足步行,我们还是想保持人类的形态。这不是指具有与人类的皮肤相似的外观,而是做为机器具备手和脚的机器人。有生命力的机器人,比如铁臂阿童木那要的以双脚步行的机器人。

  
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