仿人机器人

仿人机器人的发展现状及其发展趋势摘要：当下机器人技术的研究越来越多样化及智能化与人性化，仿人机器人技术的研究已成为新的热点。

依托于5G技术仿人机器人的技术将更加成熟。

本文从仿人机器人的应用领域，目前所取得的成就和不足之处，未来的研究方向，以及发展中遇到的困难来介绍仿人机器人的发展现状和发展趋势。

关键词：仿人机器人，5G技术，人机交互，应用领域一、引言仿人机器人的研制开始于上个世纪60年代末，是机器人技术领域的主要研究方向之一。

1968年，美国的通用电器公司设制了一台叫Rig的操纵型双足步行机器人，从而揭开了仿人机器人研制的序幕。

仿人机器人在移动性，稳定性等方面都取得了较为突出的成就。

仿人机器人集机械、材料、电子、计算机、自动化等多门学科于一体，技术含量高，研究和开发难度大。

它是一个国家高技术实力和发展水平的重要标志。

因此，世界各发达国家都不惜投入巨资进行研究与开发。

目前，美国和日本等许多发达国家的科学家都在仿人机器人的研究与开发方面做了大量的工作，并取得了突破性的进展。

仿人机器人已经对人类社会产生了巨大的影响［1］。

二、仿人机器人的发展现状（1）仿人机器人是一种具有人的外形，并能够效仿人体的某些物理功能、感知系统及社交能力并能承袭人类部分经验的机器人。

它具有灵活的行走功能，可以随时走到需要的地方，包括一些对普通人来说不易到达的角落，完成人指定或预先设置的工作。

（2）从机体结构上来看，仿人机器人为做到与真人类似，其在腰部，腿部的远动结构上都存在着一定的技术支持。

仿人机器人能与人类在同样的空间内移动，无论是从机动性、能耗性和人们对其的认同感方面，较之轮式移动机器人都有无法比拟的优越性。

仿人机器人的逼真性越来越高，从第一代仿人机器人到如今的仿人机器人来说其身体外部构造以及身体的比例与人类是较为相似的。

同时，仿人机器人的运动模式与人类相似，通过多个关节以及人造肌肉的有效合作可以使仿人机器人的运动与人无异。

法国NAO机器人介绍NAO机器人介绍NAO是一个57厘米高的可编程仿人机器人。

其关键组件如下：·拥有25个自由度（DOF）的身体，其关键部件为电机与致动器。

·一系列传感器：2个摄像头、4个麦克风、1个超声波距离传感器、2个红外线发射器和接收器、1个惯性板、9个触觉传感器及8个压力传感器。

·用于自我表达的器件：语音合成器、LED灯及2个高品质扬声器。

·一个CPU （位于机器人头部），运行一个Linux核，并支持ALDEBARAN公司自行研制的专有中间件（NAOqi）。

·第二个CPU（位于机器人躯干）。

·一个55瓦时电池，根据使用方式的不同，可为NAO提供1.5小时、甚至更长的自主时间。

构建机器人的应用程序具有挑战性：应用程序建立在大量先进的复杂技术之上，如语音识别、物体识别、地图构建等。

应用程序必须安全可靠，而且能够利用有限的资源、在有限的环境中运行。

嵌入式软件NAOqi包含一个跨平台的分布式机器人框架，快速、安全、可靠，为开发人员提供了一个全面的基础，以提高、改进NAO的各项功能。

NAOqi使算法的API可供其它算法使用。

通过该软件，用户还可选择将模块在N AO上运行或是在一台电脑上远程运行。

用户可在Windows、Mac或Linux系统下开发代码，并通过C++、Python、Ur bi、.Net等多种语言进行调用。

建立在该框架之上的模块提供丰富的API接口，以便与NAO互动。

NAOqi可满足一般机器人开发的需要：并行，资源，同步，事件。

正如在其它框架中一样，NAOqi中也包含通用层。

这些通用层专为NAO设计。

通过NAOqi，不同模块（如运动、音频、视频等）之间可协调沟通，还可实现齐次规划，并与ALMemory模块共享信息。

运动全方位行走NAO行走使用的是一个简单动态模型（线性倒摆，LIPM）及二次规划（Quadr atic programming）。

浅谈AELOS教育版仿人机器人AELOS教育版仿人机器人是一款专为学校教育场景设计的智能机器人产品，它融合了人工智能、机器人技术和教育理论，旨在提升学生学习效果、培养学生创新思维和动手能力。

AELOS教育版仿人机器人具备语音识别、人脸识别、社交对话、多模态交互等功能，能够与学生进行有趣的交流互动，并在教学过程中扮演引导者和激励者的角色，为教师解放双手，提供更加个性化的教学辅助。

AELOS教育版仿人机器人利用人工智能技术，能够识别学生的情感和行为，并作出相应的回应。

它可以根据学生的情绪变化，调整自己的表情和语调，给予学生更加贴心的沟通和引导。

当学生感到疲倦或者沮丧时，AELOS教育版仿人机器人可以用轻快的语调和亲切的表情鼓励学生，让他们重新振作起来。

这种个性化的情感交流，有助于拉近师生之间的距离，增强学生的积极性和主动性。

AELOS教育版仿人机器人具备丰富的教学资源和知识库，能够为学生提供多样化、生动形象的教学内容。

通过语音识别和图像识别技术，它可以识别学生所说的话语和展示的图片，自动生成相应的教学内容并进行解释。

这种智能的教学方式能够激发学生的学习兴趣，让他们更加主动地参与到学习过程中。

而且，AELOS教育版仿人机器人还可以根据学生的学习兴趣和知识水平，自动调整教学内容和难度，让每个学生都能够得到个性化的学习指导。

AELOS教育版仿人机器人还可以作为教学助手，为教师减轻教学负担，提高教学效率。

它可以扮演“助教”的角色，协助教师进行教学内容的展示和解释，在教学现场模拟真人对话，引导学生进行学习讨论，提供实时的反馈和指导，帮助教师更好地管理课堂和学生。

这种教学方式能够让教师更加专注于学生的学习效果和个性化需求，提供更个性化、精准的教学服务。

AELOS教育版仿人机器人还可以对学生的学习数据和行为进行记录和分析，帮助教师更加科学地评价学生的学习情况，为学生的学习提供更加有针对性的指导和帮助。

AELOS教育版仿人机器人的出现，也为学校的教育教学提供了新的可能性。

仿人机器人的原理及应用简介仿人机器人是一种能够模拟人类行为和表情的机器人，其原理基于人工智能和机器学习技术。

本文将介绍仿人机器人的工作原理及其在各个领域的应用。

工作原理仿人机器人主要基于以下几个方面的技术来实现：1.感知技术：仿人机器人需要通过感知技术获取周围环境的信息，如视觉系统、听觉系统和触觉系统等。

视觉系统可以通过摄像头或深度学习算法来识别人脸表情和动作。

听觉系统可以通过麦克风和声音识别算法来理解人类语言和情感信息。

触觉系统可以通过触摸传感器等设备来感知物体的触摸压力和质地。

2.计划与决策技术：仿人机器人需要具备计划和决策的能力。

这需要机器人能够分析感知到的信息，并作出相应的决策。

例如，当机器人看到一个人微笑时，它可以通过情感识别算法判断对方的情感状态，并做出合适的回应。

3.控制与执行技术：仿人机器人需要通过控制和执行技术来实现各种动作。

这通常涉及到机器人的驱动系统和机械结构。

驱动系统可以使用电机和传感器等设备来实现各种轨迹和动作控制。

机械结构需要设计合理的关节和身体部位，以便机器人能够模拟人类的运动和表情。

应用领域仿人机器人在多个领域有着广泛的应用，以下是几个典型的例子：1.教育领域：仿人机器人可以作为教育助手，辅助教师进行课堂教学。

它们可以与学生进行互动，并提供个性化的学习内容和指导。

此外，仿人机器人还可以通过语音识别技术和自然语言处理技术，帮助学生练习外语口语和提高学习效果。

2.医疗领域：仿人机器人可以充当医疗助手，帮助医生进行诊断和治疗。

它们可以通过视觉系统和传感器等设备监测病人的生理参数，并提供相应的建议和指导。

此外，仿人机器人还可以通过情感识别技术和语音交互，帮助病人缓解疼痛和焦虑等情绪问题。

3.服务领域：仿人机器人可以充当客服助手，为客户提供人性化的服务。

它们可以通过语音识别和自然语言处理技术，理解客户的需求，并快速给出相应的解答或建议。

此外，仿人机器人还可以通过感知技术和语音合成技术，模拟人类的表情和声音，提供更加真实的服务体验。

人体仿生机器人的设计与实现
一、背景介绍
人体构型仿生机器人是基于人体特征和机构结构设计的机器人，它可
以模拟人的身体结构，从而在现实社会环境中完成一些服务任务，如家庭
服务、救援服务、巡逻、护卫等等。

相比传统机器人，人体构型仿生机器
人可以与人类更好地交互，更有效的完成任务，使服务效率更高、更准确。

二、人体仿生机器人设计
1.机器人构型设计
人体仿生机器人通常分为上半身解析人型和下半身轮式型两类，上半
身考虑人类的身体结构，可以模仿人类的身体运动，从而实现人机交互，
并且有一个可以自由活动的手臂。

下半身采用轮式模式，可以模拟人类的
步态，使机器人可以自由移动，可以运输和搬运物品。

2.电机选型
考虑到人体仿生机器人模型的复杂程度，建议采用多轴驱动的方式，
每个关节可以采用容量较大的直流电机。

由于此类机器人运行稳定性要求
较高，因此，可以采用更高级的机械结构和控制算法来满足更高的要求。

3.控制系统
在设计控制系统时，必须考虑到人体仿生机器人的复杂性，使用的控
制算法应足够灵活以及能够满足性能要求，例如人机交互能力、实时性能等。

仿人双臂协作机器人设计研究共3篇仿人双臂协作机器人设计研究1近年来，随着科技不断发展，机器人技术也日渐成熟。

机器人越来越多地被应用于各个领域，为人们的生产和生活带来了重大变革。

其中，仿人双臂协作机器人可以模拟人类双臂灵活的运动，能够实现更复杂、更精细的工作任务，具有广泛的应用前景。

一、仿人双臂协作机器人的研究现状仿人双臂协作机器人是指由两个或多个机械臂组成的协作机器人系统，具有人类双臂的柔性、精度、稳定性和协调能力。

目前，仿人双臂协作机器人在工业制造、装配、医疗、服务等领域均得到广泛应用。

例如，它能够在汽车生产线上进行车身焊接、喷涂和组装等工作，或在医院中协助医生完成手术操作，或在家庭中协助人们完成日常生活中的各种任务。

仿人双臂协作机器人的设计与研究主要包括机械结构设计、运动学建模与分析、动力学分析与控制等方面。

随着科技的进步，许多国内外学者在这方面进行了大量研究，不断推动着仿人双臂协作机器人的发展。

二、仿人双臂协作机器人的结构设计仿人双臂协作机器人的结构设计是其研究的一个重要方向。

机器人的机械结构设计应该综合考虑其载荷能力、刚度、精度和耐用性等要素。

对于仿人双臂协作机器人，双臂结构是其重要部分，因为这能够保证它能够模拟人类双臂的运动特性。

在双臂结构设计中，主要有两种机械结构：串联机械臂和并联机械臂。

串联机械臂的构造类似于人类的传统机械臂，由多个关节构成。

而并联机械臂则是由多个平行连杆构成，具有更高的刚度和精度。

目前，大多数仿人双臂协作机器人都采用了并联机械臂。

三、仿人双臂协作机器人的运动学建模与分析运动学建模是仿人双臂协作机器人研究的另一个重要方向。

它在机器人控制系统的开发中具有重要的作用，不仅能够为机器人中心控制系统提供基本数据，还可以对工业自动化系统进行有力的设计和开发。

在运动学建模中，对机器人的轨迹规划和轨迹控制是很重要的研究内容。

轨迹规划需要为机器人生成一条满足任务要求的轨迹，而轨迹控制则是使机器人沿指定轨迹运动的过程。

赛伯乐人形机器人：第一部分- 设计伊斯梅特·灿德德，穆罕默德·萨利姆·纳赛尔，蒋树声叶Tosunoglu萨布里佛罗里达国际大学机械工程学院西弗拉格勒街10555迈阿密，佛罗里达州33174305-348-6841cdede00阿*********摘要创造类人型机器人的目的是设计一个可以完成人类复杂动作,具有自主决策功能,能够帮助人类，甚至完成人类无法完成的任务的机器人。

建立类人型机器人一直吸引了世界各地的科学家，虽然目的看似简单,但这是一个艰巨的任务。

在这篇文章中,我们将呈现一种命名为赛伯乐的仿人机器人的概念,像双足动物一样行走,然后切换到四足的运动模式。

第一部分的主要内容是,理想的系统标准,设计方案和最终设计选定以及通过运动学的分析得到仿人机器人的模拟方案。

关键字：仿人形机器人，赛伯乐机器人，双足，四足1.引言构建人形机器人的目的是简单地设计一个可以完成人类复杂运动和能够真诚地帮助人类的机器人。

尽管其目的简单,但是要完成这个任务相当困难。

例如前本田工程师实现了他们梦想建立一个进的仿人机器人，花了超过18年的时间，在这段时间里他们不断的学习，探究和实验，也走了不少的弯路。

[1]行走过程分为两个主要部分即静态和动态步行。

静态步行人形机器人包括完整的移动身体的齿轮的基地脚区域，与此同时其他脚抬起并前进。

这种机器人是从运动学角度（轨迹，或位移控制）来设计和控制的，结果是有相当大的脚以一个缓慢的速度行走。

一个静态步行双足足动物,如本田P3的人形机器人,“不移动很像人并且能量效率低下。

它移动与nonpendular外观相似，本田2000机器人在行走时需要大约2kw功率，他需要的功率是同样大小人类的肌肉工作功率的20倍[1]。

动态稳定性需要快速行走和多样的地形。

在行走时重心不在支撑腿区域内时，机器人在下一个动态平衡区域时就会失衡。

被动动态步行可增加到三分之一组不同类型的步行过程。

全球最牛的十大仿生机器人
 这些机器人功能不尽相同，形态各异，但在人类生活中，逐渐起到了越来越重要的作用。

 1狼蛛机器人
 T8 机器人，它采用3D 打印部件组装而成，能够模拟狼蛛运动方式，身体上安装着26 个不同电动机，每条腿上安装 3 个，腹部安装 2 个，可以创造绝对真实的蜘蛛移动感觉。

 2猎豹机器人
 猎豹机器人，这款机器人能够冲刺，急转弯，并能突然急刹停止。

它的奔跑速度能超过人类以及终结者类型的机器人，可达到时速45.5 公里，能够模拟猎豹的奔跑方式。

3。

仿人机器人研究概论1.1 仿人机器人研究的目的和意义仿生技术研究是当今机器人研究领域内的前沿课题之一，模拟各种动物在各种特定条件下的卓越功能，制造出可以代替人类从事恶劣环境下工作的仿生机器人是人类梦寐以求的事情。

仿人机器人是仿生技术中的重要研究方向，作为机器人研究领域最前沿的问题之一，它是集机械、电子、计算机、仿生学、多传感器融合技术及人工智能等多门学科于一体。

双足行走方式具有最高的灵活性，特别适合于日常环境中与人类协作完成各种任务，在危险环境作业领域内具有广阔的应用潜力。

因此研究仿人机器人具有重要的学术价值和重要的实际意义。

科学意义及应用前景：第一，仿人机器人的研究模型为控制理论应用及动力学问题的研究提供了广阔的天地。

仿人机器人是一个多变量，强耦合，非线性和变结构的复杂动力学系统，其变姿态结构的不稳定性及产生稳定步行运动所需要解决的动态平衡问题，对于控制理论及动力学问题的研究来说，具有很大挑战性。

但正是因为仿人机器人的这种特性，它给控制理论提供了良好的实验平台。

在对其研究的过程中，很可能导致力学或控制领域的新理论、新方法的产生。

第二，仿人机器人的研究具有潜在的应用前景。

人类步行运动与其他机构运动相比具有优越的移动性能和环境适应能力。

研制和开发仿人机器人，可以在一些有辐射、高温、多粉尘、有毒以及其他条件恶劣的环境中代替人类作业，或者在一些人不能到达的地方（如海底、太空）代替人类进行探索和开发，以延伸和扩大人类的活动领域。

仿人机器人在康复医学领域也有广阔的应用前景，例如对仿人机器人的研究可以为截瘫病人以及小儿麻痹患者设计辅助行走装置提供完善的理论和实际支持，并可根据仿人机器人的运动特性制造动力型假肢。

由于步行运动方式对环境具有很强的适应能力，仿人机器人的研究还可以为各种步行式太空探测机器人、越野侦察机器人的研究提供技术储备。

随着机器装置、计算机软件、传感器和遥控技术的不断发展，机器人的应用范围可以扩展到家庭服务中。

2020·11（下）109信息科技探索基金项目：北京市大学生创新创业训练计划市级项目“中外仿人机器人的发展进程及社会意义的探究”（项目编号：202011232048）。

作者简介：刘皓洋，吴波，李继旺，本科在读，北京信息科技大学。

仿人机器人的发展进程和社会意义刘皓洋，吴 波，李继旺摘 要 文章从发展进程和社会意义这两个角度来介绍仿人机器人，发展进程的角度包含了仿人机器人的国内外发展史，技术的革新；社会意义的角度包含了仿人机器人在实际生活中的应用，其所涉及的伦理和法律，并对其发展现状和未来发展前景进行分析。

关键词 仿人机器人；发展进程；技术应用；伦理法律；未来展望中图分类号 TP242 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2020）271-0109-03科技飞速发展，机器人也不再只以单一的形式存在，市场上各种形态的机器人层出不穷，而仿人机器人集机械、电子、计算机、材料、传感器、控制技术等多门科学于一体，它的一举一动可以像人一样，甚至可以拥有与人类相似的外貌、思维、情感。

人类把很多的期待寄托在这类机器人身上，自此，仿人机器人开始问世，可以说，仿人机器人代表着一个国家的高科技发展水平[1]。

1 仿人机器人的发展历程仿人机器人的发展进程包括国内外的设计制造史，每个国家有代表性的仿人机器人，以及技术层面的有关于机械结构、系统控制的变革和创新。

1.1 发展史20世纪60年代末一些国家开始着手研究仿人机器人。

在此领域的研究最为深入的当属日本、美国和韩国，日本以来自早稻田大学加藤一郎教授为首，组成大学和企业之间的联合研究组织来研究仿人机器人，1973年研制出了WABOT-1，它是世界上第一台具有真正意义的仿人机器人，2000年日本本田公司研制出了ASIMO，它是全球最早具备人类双足行走能力的类人型机器人，日本比较侧重于机器人外形的仿真，美国则侧重于模拟人脑，韩国重点发展服务型机器人，虽然中国对于仿人机器人的研究起步相对较晚，但国防科技大学也于2001年12月独立研制出了属于中国的第一台仿人机器 人[2]。