TMSUK04 T5
株式会社テムザック
http://www.tmsuk.co.jp/jap/index.html
T5 2000年開発 1993年1月開発 1996年1月開発 1997年開発 TMSUK04 1999年開発
遠端 操控 危険な地域（工事現 場や災害現場など） 滅火!! TMSUK04-2
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蟑螂机器人
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机器蝇
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机器鸟
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机械手

国外先进机械手 哈工大灵巧手 北航灵巧手
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东京机器手
i机器手
卡门机械臂
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日本灵巧手

4指，各三个关节，全手共14个自由度。
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仿生微型机器人

仿生微型机器人定义 国内外研究投入情况 发展方向
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仿生微型机器人国内外研究情况
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处理器配置及编程环境 － x86 AMD Geode 500 Mhz 嵌入式 CPU， 256 MB SDRAM / 2 GB Flash memory，嵌入Linux 操作系统。 －可以通过行为编辑软件Choregraphe®，使用C++语言 编程，或是通过一个丰富的应用程序接口（API），使 用不同脚本语言来编程。 －编辑好的程序通过网络接口下载并执行。
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CPG单元
CPG神经元结构图
CPG网络
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舵机驱动爬壁机器人
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CPG在仿生机器人中的应用实例


鱼形机器人---国防科大，由两个神经元和简单连 接关系组成，其振荡的收敛速度，幅度和频率分 别由动力学方程中的三个参数独立控制，该系统 能够对启动、停止和直线巡游等动作进行良好控 制。 蛇形机器人---中科院，构建了蛇形机器人CPG网 络模型，通过动力学仿真验证了该CPG网络对蜿 蜒运动控制的有效性，并仿真验证了转弯控制。
James M. Conrad
(Research Triangle Park )
Jonathan W. Mills
(Indiana University) /robo tics/colony.html
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最成功的四足机器人——BigDog
Shigeo Hirose TITech http://mozu.mes.titech.ac.jp /hirohome.html
Rocker Bogie Sole
Stiquito


Power Supply:9V battery Cost:$10 Dynamic: Nitinol Wires(記憶金屬) Purpose: Muscle wire Avi: 1、2

陀螺仪传感器
陀螺仪传感器可以感 知物体所处的机械状态， 从而辅助NAO更好地保持 身体的平衡，并且可以使 NAO跌倒了自动站起来。

NAO的通信与交流方式
Nao可以通过红外线进行远程控制。Nao也 可以通过Wi-Fi来连接无线，Nao还可以通过语音 识别进行进行简单的命令接收和交流。
生物机器人
日本
通产省“微型机械十年计划”（93年开始） 经费250亿日元 体积＜1立方cm 零件尺寸100微米以下 用于 核电站管道维护和人体疾病治疗
德国
美国 中国
为期3年 6000万英镑 “毫微米技术开发计划”
蚂蚁微型机器人、苍蝇微型机器人
主要集中在高校 比如上交的六足微小型仿蟑螂机器人
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仿生微型机器人发展方向
能耗： 电 源： 电池容量： 400次以上。 自由度： 头 部： 手 臂： 骨 盆： 腿 部： 手： 多媒体： 扬声器： 扩音器： 视 觉：
AC 90-230 V/DC 24 V 充电后使用45min，可反复使用 共计25 自由度 2 自由度 5 自由度 * 2 只 1 自由度 5 自由度 * 2 只 1 自由度 * 2 只 2 只扬声器 4 只话筒 2 只CMOS数字摄像头


微型能源 微驱动和控制技术 纳米级尺寸的发展 新型仿生原理机器人
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蜜蜂
沙漠蚂蚁
蚂蚁化学导航
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CPG在仿生机器人技术中的应用



CPG（central pattern generator),生物利用CPG振荡网络的自 激行为产生有节律的协调运动。 基于CPG原理的运动控制是新兴的机器人运动控制方法。 基于CPG网络的特点，可以作为机器人运动的底层控制器。 目前已经实现了运用Labview完成CPG神经网络模型的软件 实现，并应用于舵机驱动爬壁机器人的运动控制。 在仿生机器人中的应用实例。
NAO的硬件部分

各种传感器
压力传感器（FSR） Nao的每只脚上配备有四个压力传感器（FSR），传感 器的值用来确定每只脚压力中心的位置，并进行适当调整， 让Nao更好地保持平衡。

声纳
Nao的躯干上安装了两 对超声波发射器和接收器， 这样，Nao就可以了解到周 围是否有障碍物以及障碍物 的数量。
Nao机器人 －法国Aldebaran-Robotics 公司的产品。 －RoboCup机器人世界杯的标准平台组比赛用机器人。 －有视觉、听觉和姿态传感，能感知外部环境和自身姿 态。 －它可在 Linux、微软或 MacOS 等多种平台上编程开 发。
－价格约为十多万人民币。

机器人综合特性参数： 体型特征： 身 高： 58公分 体 重： 4.3 Kg 身体类型： 工业塑料
即活体生物的人工控制。
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仿生机器人发展方向

结构微型化—用于小型管道的检测等 可重构机器人（模块化和可重组）--军事侦察、灾 害现场调查 实用性—服务型机器人 仿生机器人群—机器人生产线、无人作战机群 新型仿生原理机器人—运动机理的建模、生物行 为方式的研究。 智能化：非结构环境下具有普遍实用意义的自主 步态规划生成及控制。
水下仿生机器鱼—日本
水下仿生机器鱼—日本
Underwater--Wanda
/wanda.htm
John Kumph iRobot



Power Supply:NiCd Batteries+17 V Dynamic: Purpose: Swimming Sensor: Motor position, foot contact, pressure (underwater), flow (underwater), compass, inclinometer, metal detectors Power Supply:22 NiCd cells Cost:$50000(materials only) iRobot Dynamic: http://robosapiens.mi Purpose:mine sweeping /ariel.htm

Sensor: (CCD x2+Microphone) Power Supply:DC12V Battery Dynamic: Motor 72W x1+17W x2 Purpose: Saviour
爬壁机器人
NINJA
Shigeo Hirose
TITech
http://mozu.mes.titech.ac.jp/hirohom .html
Ariel
水下仿生机器人—美国
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空中仿生机器人
定义 举例

空中仿生机器人定义

具有自主导航能力，无人驾驶的飞行器。
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空中仿生机器人举例

美国机器蝇 法国机器鸟
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地面仿生机器人
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蛇形机器人
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蒼龍Ⅰ、Ⅱ号機
Shigeo Hirose TITech http://mozu.mes.titech.ac.jp/hirohome.html
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ASIMO
终结者
－2000年前后，日本SONY、丰田、本田、富士通等公 司开发并展示了一系列类人型机器人产品，具备了较高 的水平。
SDR-4X (Sony Dream Robot)
1996公開發表
震撼~~
機械人學界!!
1994 P1 1997 P2 2000P3 ASIMO SDR
http://www.watch.impress.co.jp/pc/docs/2002/0320/sony.htm
仿生机器人特点

多为冗余自由度或超冗余自由度的机器人， 机构复杂。 其驱动方式不同于常规的关节型机器人， 通常采用绳索、人造肌肉或形状记忆合金 等驱动。

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仿生机器人国内外研究情况



水下仿生机器人 空中仿生机器人 地面仿生机器人 仿人机器人 生物机器人
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仿生機械—海下
水下仿生机器人—北航
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CPG网络的特点

可以在缺乏高层命令和外部反馈的情况下 自动产生稳定的节律信号，而反馈信号和 高层命令又可以对CPG的行为进行调节。 通过相位锁定，可以产生多种稳定、自然 的相位关系，实现不同的运动模式。
易于和输入信号或物理系统耦合，使节律 行为在整个系统中传导。 结构简单，具有很强的适应性。

红外传感器
安装在Nao眼睛里的 红外线发射器和接收器可 以使Nao连接至其周围的 物体，作为远程控制。 （直线传输）

摄像头
Nao配备有两个CMOS 摄像头，规格640x480，每秒 最多能捕获30个图像。第一 个摄像头位于前额，看向前 方。另一个位于嘴部，观察 其附近的环境。

麦克风和扬声器
NAO的脑袋中装备有4个全方位的麦克风，在两个 耳朵部位装备有两个立体声的扬声器。