人型机器人的发展现状与未来展望
什么是人形机器人
人形机器人，又称仿人机器人，是具有人形的机器人。

1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”（android），就是一种人形机器人。

按照利尔亚描述，人形机器人由4部分组成：生命系统（平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表情、调节运动等）；造型解质（关节能自由运动的金属覆盖体，一种盔甲）；肌肉（在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等身体的各种形态）；
人造皮肤（含有肤色、轮廓、头发、视觉、牙齿、手爪等）。

构成及特点
现代的人形机器人一种智能化机器人，例如
ROBOT·X人形机器人，在机器的各活动关节配置有多达17个伺服器，具有17个自由度，特显灵活，更能完成诸如手臂后摆90度的高难度动作。

它还配以设计优良的控制系统，通过自身智能编程软件便能自动地完成整套动作。

人形机器人随音乐起舞、行走、起卧、武术表演、翻跟斗等杂技以及各种奥运竞赛动作，。

ROBOT·X人形机器人采用世界著名的日本FUTABA伺服器，具有高扭力、高转速、高稳定、反应灵敏、无抖动、转动角度大等优点，超快速高精度金属齿轮，耐冲击。

人形机器人集机、电、材料、计算机、传感器、控制技术等多门学科于一体，是一个国家高科技实力和发展水平的重要标志，因此，世界发达国家都不惜投入巨资进行开发研究。

日、美英等国都在研制仿人形机器人方面做了大量的工作，并已取得突破性的进展。

日本本田公司于1997年10月推出了仿人形机器人P3，美国麻省理工学院研制出了仿人形机器人科戈（COG），德国和澳洲共同研制出了装有52个汽缸，身高2米、体重150公斤的大型机器人。

美国麻省理工学院研制出了一种有着像人一样眼睛的新型机器人，它能与人类进行交流，能对周围的环境做出回应，并能协助人类完成许多工作。

2010年6月16日日本东京大学和大阪大学组成的科研小组向公众展示了一款仿真婴儿机器人，它就是新的一款人形机器人。

这个名叫“野尾”的婴儿娃娃身高71厘米，在柔软的仿真皮肤下面共有600个传感器，可以做出伸手、转头等动作。

当被拥抱时，忽闪着大眼睛好奇地看着世界，十分可爱。

当然，我国也在对人形机器人研究上加快了步伐。

但由于起步比较晚，我国的人形机器人跟日本和美国的差别还是很大的，日本在“人形”机器人研究上可以称之为世界之巅，美国的水平也只够他们一个手掌（是真正意义上的一个手掌——美国机械手水平不错，人形机器人还是不如日本）。

国内的水平就不提了，大家看到春晚那个机器人舞蹈了吧？虽然人的样子做出来了，但自由度非常有限（关节数少，关节的自由度也低）。

手掌基本就是一个摆设，抓举能力较差。

所以这样的机器人除了扭几下，意义不大。

这个水准的机器人，日本早就经历过了。

人形机器人的发展现状
美国的人形机器人—阿特拉斯
阿特拉斯机器人(希腊神话中的大力神)，是
美国武器合约商波士顿动力公司为美军研制
的世界最先进人形机器人之一。

阿特拉斯机
器人身高1.9米，体重150千克，由头部、躯
干和四肢组成，像人类一样用双腿直立行走，
它不仅被设计能够行走、取物，并且能够在
户外穿越严酷地形，使用手脚攀爬。

这一机
器人将来或许能像人一样在危险环境下进行
救援工作。

设计原理
Atlas有28个液压关节，两只手、两条腿、两只脚、一个身躯。

它的脑袋包括立体照相机和一个激光测距仪。

阿特拉斯机器人的动力来至设置在一个场外的电源上。

有7个工作组，他们正在研制自己的Atlas机器人并于2013年12月份装入程序，测试将于弗罗里达Homestead Miami Speedway 进行。

技能特性
它在传送带上大步前进，躲开传送带上突然出现的木板；从高处跳下稳稳落地，两腿分开从陷阱两边走过，然后跑上楼梯；单腿站立，被从侧面而来的球重撞而不倒，等等。

日本人形机器人—ASIMO
日本本田公司研制的仿
人机器人ASIMO，
至2013年，是世界上
最先进的仿人行走机器
人之一。

简介
ASIMO身高1.3米，体重48公斤。

它的行走速度是0-9km/h。

早期的机器人如果直线行走时突然转向，必须先停下来，看起来比较笨拙。

而ASIMO就灵活得多，它可以实时预测下一个动作并提前改变重心，因此可以行走自如，进行诸如“8”字形行走、下台阶、弯腰等各项“复杂”动作。

此外，ASIMO还可以握手、挥手，甚至可以随着音乐翩翩起舞。

从2000年10月31日诞生，ASIMO的进步可以用神速来形容，2012最新版的ASIMO，除具备了行走功能与各种人类肢体动作之外，更具备了人工智能，可以预先设定动作，还能依据人类的声音、手势等指令，来从事相应动作，此外，他还具备了基本的记忆与辨识能力。

功能
眼观六路
ASIMO利用其身上安装的传感器，拥有360度全方位感应，可以辨识出附近的人和物体。

配合特别的视觉感应器，他可以阅读人类身上的识别卡片，甚至认出从背后走过来的人，真正做到眼观六路。

当他识别出合法人员后，还可以自动转身，与之并肩牵手前进。

在行进中，ASIMO还能自动调节步行速度配合同行者。

和人握手时，他能通过手腕上的力量感应器，测试人手的力量强度和方向，随时按照人类的动作变化作出调整，避免用力太大捏伤人类。

ASIMO装载的大量传感器，既包括传统人类的传感器，也拥有一些超越人类的特殊感应器，能够迅速地了解周围情况，在复杂的环境下也能快速顺畅地移动。

●视觉感应器：其眼部摄影机通过连续拍摄图片，再与数据库内容作比较，以轮廓的特征识别人类及辨别来者身份；
●水平感应器：由红外线感应器和CCD摄像机构成的sensymg系统共同工作，可避开障碍物。

●超音波感应器：以音波测量3m范围内的物体，即使在毫无灯光的黑暗中行使也完全无碍。

做运动
由于平衡力得到大幅度的改善，ASIMO可以做既柔软且快速的运动，比如体操和跳舞，甚至能够和小朋友一起玩耍。

作为iWalk(intelligent Realtime Flexible Walking，智能实时自由步行)类型机器人，在两足步行的状态下，不可避免会发生打滑并摔倒在地的情况，因此，他能够在两脚尽量抬起的同时，积极地控制姿势的倾斜，甚至创造性地做到了一段时间内双脚腾空。

这种如同人类跑步的设计，使ASIMO行进的时速从3 公里倍增至6公里。

ASIMO快速转弯的时候，他会自动向内不同角度地倾斜身体，控制重心以便转身时利用离心力平衡身姿，通过巧妙的控制，轻易地绕开障碍。

人形机器人未来展望
既然是人形机器人，有人的特征就应该具备人类可以完成的全部或者部分功能，甚至可以完成一些人类完成不了的功能。

所以，人型机器人的发展趋势是多方面的，甚至可以涵盖人类生活的各个行业。

只要是需要人来完成的工作基本上都可以由机器人来代替人类完成。

首先需要解决的就是代替人类完成一些危险的任务。

比如机器人消防员，机器人战士，采矿机器人，潜水机器人，太空机器人等等。

日本机器人公司SCHAFT（沙夫特）日前在由DARPA（美国国防部先进研究项目局）举办的“机器人挑战赛”中夺得胜利
该挑战赛于12月20日至21日在Homestead-Miami公路上进行。

当日有16支团队参加比赛，机器人们需要在比赛中完成8项任务--开车、在废墟上行走、移除障碍物、开门并穿过该道门、爬梯子并穿过工业通道、使用工具砸碎混凝土板、找到指定阀门并关闭、将救火水管连接到消防管道上并打开阀门。

主办方DARPA表示，他们之所以会举办这么一项赛事则是为了能够研发出未来可代替人类到灾害现场或紧急区域实施营救行动的机器人。

据介绍，SCHAFT重达216磅，高为4.8英尺，翼展长为4.3英尺。

Business Insider表示，SCHAFT机器人在DRC测试中，其所表现出来的能力要比其他任何一个机器人强上10倍。

SCHAFT可以说是未来人型机器人的雏形。

SCHAFT 出现在美国DARPA 机器人大赛上，是目前这个机器人选拔赛中较为突出的一个家伙。

它重94kg，高1.47米，目前在比赛中得分27分，虽然看上去很低，但目前还是第一名，第二名是20分。

这次机器人竞赛主要考验的是机器人们的救灾能力，能够独立完成搜寻、攀爬、突破等工作。

Schaft参赛视频
SCHAFT日前在由DARPA（美国国防部先
进研究项目局）举办的“机器人挑战赛”
中视频。