早稻田大学机器人

仿生腿足式机器人的发展——浙江大学控制学院机器人实验室熊蓉教授谈国内外腿足式机器人研究情况熊蓉【期刊名称】《机器人技术与应用》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】8页(P29-36)【作者】熊蓉【作者单位】浙江大学控制学院机器人实验室【正文语种】中文近日，来自浙江大学控制学院机器人实验室的熊蓉教授跟大家分享了仿生腿足机器人目前的研究情况以及她们团队所做的一些工作。

主要从五个方面对仿生腿足机器人展开介绍，包括研究背景与意义、研究历史与现状、关键技术与挑战、波士顿技术解析、浙大研究进展。

1.1 机器人的类型机器人有两种基本的类型，第一种是模仿人的手臂和手的功能，能够对各种物体进行操作、加工等作业的操作机器人；另外一种是模拟人、动物行走以及汽车行驶等移动能力的移动机器人。

移动机器人跟操作机器人相比，主要在于它的移动性，它扩大了机器人可作业的范围，可应用到各行业、各个领域中。

例如，它可以在工业上进行搬运、军事上进行作战、家庭里进行清洁，甚至能够到达人类难以到达的环境里面进行探测等。

目前这两种类型的机器人技术都逐步成熟，当前研究趋势是把二者结合起来，称之为移动作业机器人，它进一步强化了操作机器人作业范围和作业能力。

本文主要介绍移动机器人中腿足式机器人的情况。

目前，常见的陆地机器人通常是轮式和履带式，它们技术相对简单，而且发展成熟，已应用到诸多产品中。

另外还有一种是躯干式，它可以攀附在不平整的地面上，通过跟地面的摩擦来实现运动。

如图1所示。

1.2 为何研究仿生腿足机器人？既然轮式、履带式的技术简单且成熟，并且已有很多应用，为何还要花如此多的人力、物力研究腿足式机器人？当前，自然界里有很多地面环境并不平整，比如山地、丘陵、雪地等，在这些地面上，轮式或者履带式机器人难以行走，而足式跟轮式、履带式相比较，它在运动的灵活性和环境的适应性方面有着显著的优势，就像人在室内环境中可以轻松地上下楼梯，可以爬山，可以背负重物进行运输等。

日本四大私立大学详细介绍一、早稻田大学稻田大学(WasedaUniversity)，简称早大，本部设在日本东京都新宿区，是日本久负盛名的世界顶尖大学。

历届日本首相中就有七位是早稻田大学毕业生，国会议员近三分之一出身于早稻田大学。

索尼、卡西欧、三星、任天堂、优衣库等众多著名公司的创始人及社长皆出身于早稻田大学。

至今为止，已有30位校友成为日本文学最高奖之芥川奖得主，居日本之首。

在尖端科研方面，早稻田大学的机器人研发技术一直走在世界最前列。

世界第一台双足步行机器人便是由早稻田大学于1969年首先研制成功，而目前行走最接近人类的双足机器人，仍是由早稻田大学高西淳夫研究室研制的WABIAN系列机器人。

早稻田大学作为日本的机器人重镇在世界学术界扮演着举足轻重的角色。

二、庆应义塾大学庆应义塾大学(KeioUniversity)，亦称庆应大学，简称庆大，其主校区位于日本东京，是日本久负盛名的世界顶尖大学。

其商科、政法、经济、医学等方面最为突出，在日本的影响力远超早稻田大学。

此外，庆应亦是全球500强企业CEO校友数世界排名第9的大学。

在最容易成为上市公司社长的日本大学毕业生排名中，庆应常年雄踞第一，日本两千家最好的企业中至少十分之一的社长出身庆应，因此有“企业家摇篮”之称，更被认为是把握着日本经济命脉和未来的中枢学府。

有亚洲第一私立学府之称。

三、同志社大学同志社大学(DoshishaUniversity)，创立于1875年，位于日本京都府，校属基督教，战前与日本私学双雄庆应义塾大学、早稻田大学并称“私立三大校”，是西日本地区最顶尖的私立大学，关西四大名校“关关同立”之首(分别为关西大学，关西学院大学，同志社大学和立命馆大学)。

其横跨神学，文学，社会学，法学，经济学，商学，政策学，情报学，理工学，生命医科学，保健学，心理学，国际交流与文化学等十四大领域，是一所综合性极强的高等院校。

四、立命馆大学立命馆大学(RitsumeikanUniversity)，创立于1900年，位于日本京都市中京区。

机器人发展史赵吉中机械设计制造及其自动化1班学号：201303040113 摘要：机器人已有三千多年的历史。

20世纪，机器人技术得到迅速的发展并在工业中得到广泛应用。

机器人学已发展为综合了机械学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的综合性科学，代表了机电一体化的最高成就，是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。

未来的机器人将向智能化方向继续发展。

关键词：机器人，发展，智能一、引言机器人的诞生和机器人学的建立及发展，是20世纪自动控制领域最具说服力的成就，是20世纪人类科学技术进步的重大成果。

现在全世界已经有100万台机器人，销售额每年增加20%及以上。

机器人技术和工业得到了前所未有的发展。

机器人技术是现代科学与技术交叉和综合的体现，先进机器人的发展代表着国家综合科技实力和水平，因此目前许多国家都已经把机器人技术列入本国21世纪高科技发展计划随着机器人应用领域的不断扩大，机器人已从传统的制造业进入人类的工作和生活领域，另外，随着需求范围的扩大，机器人结构和形态的发展呈现多样化。

高端系统具有明显的仿生和智能特征，其性能不断提高，功能不断扩展和完善；各种机器人系统便逐步向具有更高智能和更密切与人类社会融洽的方向发展。

二、机器人的定义机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置，虽然现在机器人得到了广泛的应用，但机器人定义的标准却没有统一，不同国家，不同领域的学者给出的定义不尽相同，虽然定义的基本原则大体一致，但仍有较大的区别。

世界上机器人制造最完美的是美国和日本，目前部分国家倾向于美国机器人协会所给出的定义：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过可编程程序动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。

直到四十多年前，“机器人”才作为专业术语加以引用，然而机器人的概念在人类的想象中却已存在三千多年了。

早在我国西周时代就流传着有关巧匠偃师献给周穆王一个艺妓（歌舞机器人）的故事。

日本最先进陪人睡觉的机器人日本推出“妻子”机器人，被宅男抢购一空，妻子机器人为什么这么受欢迎？日本推出“妻子”机器人，上架两小时就被抢购一空。

日本宅男之所以会如此青睐“妻子”机器人，主要是因为“妻子”机器人逼真程度超乎想象，而且能提供三种让宅男们欲罢不能的服务，这三种服务分别是：外观定制服务、管家服务、伴侣服务。

也就是说，妻子能做到的事情机器人也能做到，妻子做不到的事情，机器人依然可以做到。

工厂的生产线不断向机械自动化发展，很多工厂都出现了无人车间，基本的零件生产和产品组装都是由一台台形态各异的机械手臂来完成。

机器人化生产线不仅提高了工厂的效率，而且能节省人员开支，最主要的是能够更好地控制产品质量波动。

在工业机器人领域，日本就一直占据领先地位。

从年开始，日本的工业机器人出口比例逐年增加，从最初的20%逐渐增长到70%以上。

但对此日本人并不满足，日本人在工业机器人技术“独占鳌头”的同时，人形机器人也开始崭露头角。

年，日本早稻田大学教授加藤一郎研发出了一个橡胶人造肌肉机器人。

之后的半个世纪中，也只有日本人在仿生机器人领域独自前进。

在此期间，日本可以说是全时间仿真机器人技术的领导者，其仿真机器人的技术随着时间推移，已经到达一个不可思议的程度。

最初的仿真机器人只是能够模拟人的某些功能，比如：机械手臂可以像人一样抓握物品；机器传菜员可以帮我们端茶递水；机器导游精通多国语言；机器管家可以控制家中的智能设备等。

然而日本人并未止步于开发机器人的单项功能，而是一步步的发展出了人的样子。

从开始的外观样貌复制，到之后的生理功能开发，日本的仿真机器人越来越有人的样子。

先是开发出了能够出汗健身的运动型机器人，后又开发出了外貌像人的“妻子”机器人。

这类仿真机器人都运用了仿真皮肤材料，并且根据真人设计了机器人的内骨骼和外貌。

在这些技术的加持下，一般人很难分辨出它只是一个机器人。

而且机器人配备了恒温系统，摸上去也和真人一样。

除了外观之外，仿真机器人还采用了智能芯片，让它能和人正常交流。

早稻田大学优势专业介绍早稻田大学优势专业介绍一、早稻田大学优势专业1、政治经济学部：从“东西文化融合”的国际观点出发，培育学生对国内外各种问题的考察能力，毕业生多活跃于新闻界、政治、财经、国家机关，国际机构等各行各业。

2、法学部：培养在社会上能够积极主动展现自身高度的法律思维，判断能力的法律头脑，如今司法界有约1/7的司法人员毕业于早稻田。

3、教育学部：培养教育者，指导者为目标，08年新增“初等教育学专攻”。

毕业生不仅在教师聘用考试中的合格率极高，聘用后也广受好评。

4、商学部：提供众多杰出商务最前线的机会，培养能负担起国际化商务重任的人才。

5、国际交流研究科：对于文科生来讲，这是一个很有吸引力的专业。

如果你N1在130~140之间，可以考虑试一试这个专业哦～此研究科每年招收的学生较少，因为这是早大意在打造精英学生一个学科。

可想而知他的要求也相对较高。

6、亚洲太平洋研究科：如果你觉得自己的成绩并没有很大的优势，但依然以早大为目标，可以试试亚洲太平洋研究科，这个研究课收的学生是国际交流研究科的2倍左右。

二、早稻田大学申请条件本科留学的条件大家应该先申请进入日本语言学校学习，最短需要一年，最长需要两年学习下日语，然后参加日本留学生的考试，学生可以根据留学生统一考试的成绩水平，参加多所自己喜欢学校的考试，然后再次进行挑选，最终在确定一下自己要上的大学，然后到学校里面去注册，成为这所大学正式的学生。

研究生留学的条件国家统一招收本科毕业生，毕业证学位证齐全，日语二级以上，文科类的专业，日语专业学生要求一级，费用大概10万人民币左右和20万人民币的保证金。

其他辅助的一些条件英语的成绩，日本的一些著名的学府，像是，东京大学，京都大学，大阪大学，这些学校对于英语的成绩有着一定的要求，英语成绩比较好的学生有着比较大的优势，合理的.专业请求，去日本读什么专业也是一个比较大的问题，到日本以后继续攻读国内的专业当然是最好的选择，优秀文书的写作，提交日本留学申请的材料，主要是包括履历书，推荐信还有研究计划书，日本申请采取的是导师制，导师完全决定了录取的结果，所以材料怎么样才能够打动导师，就是最大的学问。

机器人发展历史智能型机器人是最复杂的机器人，也是人类最渴望能够早日制造出来的机器朋友。

然而要制造出一台智能机器人并不容易，仅仅是让机器模拟人类的行走动作，科学家们就要付出了数十甚至上百年的努力。

1910年捷克斯洛伐克作家卡雷尔•恰佩克在他的科幻小说中，根据Robota（捷克文，原意为“劳役、苦工”）和Robotnik(波兰文，原意为“工人”），创造出“机器人”这个词。

1911年美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。

它由电缆控制，可以行走，会说77个字，甚至可以抽烟，不过离真正干家务活还差得远。

但它让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。

1912年美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”。

虽然这只是科幻小说里的创造，但后来成为学术界默认的研发原则。

1913年诺伯特•维纳出版《控制论——关于在动物和机中控制和通讯的科学》，阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律，率先提出以计算机为核心的自动化工厂。

1914年美国人乔治•德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人(即世界上第一台真正的机器人），并注册了专利。

这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。

1915年在达特茅斯会议上，马文•明斯基提出了他对智能机器的看法：智能机器“能够创建周围环境的抽象模型，如果遇到问题，能够从抽象模型中寻找解决方法”。

这个定义影响到以后30年智能机器人的研究方向。

1959年德沃尔与美国发明家约瑟夫•英格伯格联手制造出第一台工业机器人。

随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂——Unimation公司。

由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传，他也被称为“工业机器人之父”。

1962年美国AMF公司生产出“VERSTRAN”（意思是万能搬运），与Unimation公司生产的Unimate一样成为真正商业化的工业机器人，并出口到世界各国，掀起了全世界对机器人和机器人研究的热潮。

智能移动机器人详细介绍智能移动机器人，是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。

它集中了传感器技术、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工智能等多学科的研究成果，代表机电一体化的最高成就，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。

随着机器人性能不断地完善，移动机器人的应用范围大为扩展，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在城市安全、国防和空间探测领域等有害与危险场合得到很好的应用。

因此，移动机器人技术已经得到世界各国的普遍关注。

移动机器人的研究始于60年代末期。

斯坦福研究院（SRI）的NilsNilssen 和CharlesRosen等人，在1966年至1972年中研发出了取名Shakey的自主移动机器人。

目的是研究应用人工智能技术，在复杂环境下机器人系统的自主推理、规划和控制。

什么是移动机器人？根据移动方式来分，可分为：轮式移动机器人、步行移动机器人（单腿式、双腿式和多腿式）、履带式移动机器人、爬行机器人、蠕动式机器人和游动式机器人等类型；按工作环境来分，可分为：室内移动机器人和室外移动机器人；按控制体系结构来分，可分为：功能式（水平式）结构机器人、行为式（垂直式）结构机器人和混合式机器人；按功能和用途来分，可分为：医疗机器人、军用机器人、助残机器人、清洁机器人等；一种由传感器、遥控操作器和自动控制的移动载体组成的机器人系统。

移动机器人具有移动功能，在代替人从事危险、恶劣（如辐射、有毒等）环境下作业和人所不及的（如宇宙空间、水下等）环境作业方面，比一般机器人有更大的机动性、灵活性。

移动机器人是一种在复杂环境下工作的，具有自行组织、自主运行、自主规划的智能机器人，融合了计算机技术、信息技术、通信技术、微电子技术和机器人技术等。

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。

机器人可接受人类指挥，也可以执行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。

机器人执行的是取代或是协助人类工作的工作，例如制造业、建筑业，或是危险的工作。

机器人可以是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。

目前在工业、医学甚至军事等领域中均有重要用途。

欧美国家认为：机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有可以变更的多功能的自动机械，但是日本不同意这种说法。

日本人认为“机器人就是任何高级的自动机械”，这就把那种尚需一个人操纵的机械手包括进去了。

因此，很多日本人概念中的机器人，并不是欧美人所定义的。

现在，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。

一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。

”机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。

因此，可以说机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器。

机器人发展简史（引自《环球科学》2007年第二期）1920年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中，根据Robota(捷克文，原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文，原意为“工人”)，创造出“机器人”这个词。

1939年美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。

它由电缆控制，可以行走，会说77个字，甚至可以抽烟，不过离真正干家务活还差得远。

但它让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。

1942年美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”。

简述20世纪50年代到90年代的五代创新过程模型从20世纪50年代开始，许多科学家，程序员，逻辑学家和理论家帮助和巩固了当代人对人工智能思想的整体理解。

随着每一个新的十年，创新和发现改变了人们对人工智能领域的基本知识，以及不断的历史进步推动着人工智能从一个无法实现的幻想到当代和后代切实可以实现的现实。

人工智能在20世纪50年代1950年：Alan Turing发表了“计算机器和智能”，提出了模仿游戏的想法- 一个考虑机器是否可以思考的问题。

这一建议后来成为的图灵测试，其测量机（人工）智能。

图灵的发展测试了机器的思考能力。

图灵测试成为人工智能哲学的重要组成部分，人工智能在机器中讨论智能，意识和能力。

1952年：计算机科学家亚瑟·塞缪尔（Arthur Samuel）开发了一种跳棋计算机程序- 第一个独立学习如何玩游戏的人。

1955年：约翰麦卡锡和一群人创建了一个关于“人工智能”研讨会的提案。

1956年，当研讨会举行时，这个词的正式诞生归功于麦卡锡。

1955年：Allen Newell（研究员），Herbert Simon（经济学家）和Cliff Shaw（程序员）共同撰写了第一个人工智能计算机程序逻辑理论家。

1958年：McCarthy开发了Lisp，这是人工智能研究中最受欢迎且最受青睐的编程语言。

1959年：塞缪尔在谈到编程计算机以比编写程序的人更好地进行国际象棋游戏时创造了“机器学习”一词。

人工智能在20世纪60年代人工智能领域的创新在20世纪60年代迅速发展。

新的编程语言，机器人和自动机，研究以及描绘人工智能生物的电影的出现越来越受欢迎。

这极大地突出了人工智能在20世纪下半叶的重要性。

1961年：乔治·德沃尔（George Devol）在20世纪50年代发明的工业机器人Unimate成为第一个在新泽西州通用汽车装配线上工作的机器人。

它的职责包括从装配线运输压铸件并将零件焊接到汽车上- 这一任务对人类来说是危险的。

日本机器人TWENDY-ONE
机器人TWENDY-ONE是日本早稻田大学的教授Shigeki Sugano，与20多个公司，耗时10几年开发的为老年人服务的机器人。

机器人有47个自由度（手掌2x13个，手臂2x7个，脖子3个，身体4个），可以弯腰在地上捡东西，双手可以举起35kg重物。

机器人全身皮肤柔软，手掌有4根手指，可以拿捏各种形状的物体，手指上有指甲，可以捏起硬币。

手掌上有多达241个压力传感器。

机器人头部的压力传感器对人的抚摸非常敏感。

法国机器人Kompaï
法国的机器人公司Robosoft推出了一个名为Kompaï的机器人，主要用于帮助老年人和残疾人士。

机器人能说会道，能听懂对话，能自主导航。

机器人会提示会议何时开始，能记录购物清单，能播放音乐，还可以视频聊天。

韩国机器人Sil-bot
韩国为老年人推出机器人伴侣
韩国开发这个机器人的目的是给老年人提供一个玩伴，预防老年痴呆。

机器人内装有很多游戏和练习模块，包括记忆力练习、计算能力练习，麻将等游戏模块。

除此之外，机器人还会提示老年人何时吃药，何时练习，有完善的日程表功能。

中国哈工大机器人
这是来自哈尔滨工业大学的机器人，能够识别药品和茶杯等物体，会唱歌。

日本人工智能专业介绍及学校推荐现在，随着社会的进步和发展，人工智能（AI）和物联网等新兴技术越来越受到大家的关注，特别是人工智能技术，已经进入了众多制造行业，成为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，工业机器人不仅能够帮助企业降低人力成本，更是先进生产力的标志。

据相关统计数据表明，工业机器人主要用于汽车工业及汽车零部件工业，占整个机器人市场的61%，金属制品业占8%、橡胶及塑料工业和电子电气行业分别占7%，食品工业占2%，其他工业占15%。

可以说，人工智能的发展前景非常广阔。

而日本在该领域，一直遥遥领先，众多日本的大学，研究所以及公司都在竞相研发机器人产业，中日两国对相关领域专业人才的需求也非常大。

也因此，日本开设该专业的院校很多，包括了不少世界知名的国公立院校。

大阪大学大阪大学在人工智能方面的实力非常雄厚。

著名的人工智能科学家石黑浩担任大阪大学智能机器人研究所所长，在2014年5月5日，大阪智能机器人研究所研制出一款智能机器人，该机器人外形机器极其逼真，能够完成点头、眨眼等动作，并可以进行简单的交谈。

2010年，日本大阪大学智能机器人学教授石黑浩带领的科研小组开发出可模仿人类表情的女性替身机器人，并于4月3日在大阪市公开展示。

这个名叫“GeminoidTMF”的机器人以一位日本年轻女性为原型，坐着时高140厘米，重量大约为30千克。

在12个控制器的作用下，她可以同步模仿真人的表情。

通过一个表情遥控器，你可以让她时而露齿微笑，时而眉头紧皱。

早稻田大学早稻田大学，可能是中国人最熟知的日本名牌私立大学。

简称早大，是本部设在日本东京都新宿区的私立大学。

与庆应大学并称“日本私立双雄”。

其前身是1882年大隈重信设立的东京专门学校。

一个具有浓厚田园色彩的校名，它是日本最负盛名的大学之一。

1882年伴随着“学问要独立”的宣言声，早稻田大学的前身——东京专门学校诞生在东京郊区的一片稻田里。

而今，早稻田大学已风雨走过132年，发展成为一所完整的综合性大学。

机器人比赛后发朋友圈的话
1.日本早稻田大学和日本电信电话公司共同推出了与人类似用
胶皮声带说话的机器人语调抑扬顿挫显得非常亲切。

2.哦，嘿，我看见飞船日志上显示今天是我们五年巡游的周年纪念日我相信我们的父辈们将会很骄傲因为多年后的今天我们还在做
着他们当初做的事情。

3.你吻我时，天堂都向我敞开，即使闭上双眼，也能看到玫瑰人生当你将我贴近心房，我就身处另一个世界，那里玫瑰遍地怒放，你开口说话天使便会歌唱，最平凡的语言，也成了情歌。

4.家，现在有麻烦，我怎能坐视不管！
5.如果我们一直告诫自己要开心过每一天，就是说我们并不开心。

6.在人生的旅行中，我们理解了得和失，理解了爱和情。

学会了活在当下，学会了把握人生。

7.你说哆啦A梦是会陪你到永远的机器人，我好想做你的哆啦A 梦。

8.我宁愿在自己喜欢的事情上失败，也不愿在自己厌恶的事情上成功。

9.虽然不是世界第一，不过我的确是猫型机器人的前两三名。