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本田发表了双足行走机器人“ASIMO”的新一代技术

工程师
2011-03-15 14:34:06    评分
本田发表了双足行走机器人“ASIMO”的新一代技术
写于: 星期二 21 十二月 @ 04:06:30
 
机器人新闻本田技研工业(本田)12月15日发表了双足行走机器人“ASIMO”的新一代技术。“目标是可在实际环境中快速判断情况、敏捷行动”(本田)

本田发表了双足行走机器人“ASIMO”的新一代技术

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时速3km!本田ASIMO也会跑了


  【日经BP社报道】本田技研工业(本田)12月15日发表了双足行走机器人“ASIMO”的新一代技术。“目标是可在实际环境中快速判断情况、敏捷行动”(本田)。

以时速3km行走


  主要特点是:可实现与人一样自然行走的新姿态控制技术、自律连续移动技术,以及可顺畅地与人同步动作的技术等。

  通过利用上半身弯曲及扭曲的新姿态控制理论,以及新开发的高速响应硬件,以可与慢跑媲美的动作,实现了3km的时速。步行速度也从原来时速1.6km提高到了2.5km。

与人同步动作


  连续移动方面,通过由地面传感器获得的周围信息,以及在步行的同时对照事先存入的地图信息,可对路线错误进行修正。当检测到有障碍物时,可凭借自己的判断绕开。

  另外,通过头部的视觉传感器及新追加的手腕力觉传感器等,可检测人的动作、接拿物品,以及按照对方的动作节奏握手。可以做出将脚迈向手部被推拉的方向等与人动作同步的动作。

 

================报道2===============
【视频】本田新一代ASIMO,会奔跑并躲避障碍

  本田日前宣布开发了在现实环境中能够迅速判断情况灵活行动的新一代“ASIMO”。此次开发的主要技术有以下三项:(1)实现像人一样自然奔跑的新姿势控制技术;(2)自律连续移动到目的地的技术;(3)与人同步连贯动作的技术。

  其中,实现了采用与人同样的自然姿势、速度3km/h的奔跑。由于奔跑时脚部提起,会产生使身体旋转的力,因此在脚部即将离开地面之前与脚部刚刚着地之际,脚部与地面之间的压力降低,容易出现打滑和旋转。为了防止这种情况,本田开发了新的控制理论,即在下一代ASIMO的腰部增加旋转轴,使其上半身可以扭动,这样在防止打滑的同时,还实现了平稳的奔跑,且步行速度从原来的1.6km/h提高到2.5km/h。

图1:下一代“ASIMO”。跑步中的视频请点击这里(Windows Media Player
QuickTime)欣赏。


  实现奔跑动作的课题之一就是如何吸收着地时产生的瞬间冲击。新一代ASIMO提高了高速计算处理电路与电机的响应性能,把通过传感器感知到脚部冲击,到启动电机弯曲膝盖等吸收冲击的时间缩短到原来的1/4,有效吸收了冲击。

  自律连续移动到目的地的技术,实现了只要ASIMO记住地图信息与目的地,即使途中遇到障碍物等也可以通过自行判断选择其他线路,最后到达目的地的功能。如果地面带有记号等印记,可以通过地面传感器探测到印记,边走边对照地图信息修正线路误差,不停步地移动到目的地。地面传感器通过近红外线照相机与激光扫描地面,探测地面凹凸及有无障碍物。

  上一代ASIMO的传感器只有安装在头部的立体相机,功能是从图像信息中检测出移动物体,识别自己与移动物体之间的距离与方向,ASIMO利用这一功能用相机追随人的动作,实现追着人移动的动作。而新一代ASIMO除立体相机之外,还新增了上述地面传感器及前部1个、背后5个的超声波传感器,用于检测周围障碍物。

  与人互动做连贯动作的技术是指通过头部的立体相机、手腕新增加的力度传感器等来检测人的动作,完成接收物品、与对方握手、朝着对方牵引的方向迈步等与人互动的动作。过去要想与ASIMO握手,需要人主动配合ASIMO的动作才能完成。

  此外,下一代ASIMO的主要规格如下:

1. 跑步速度3km/h(跳跃时间为0.05秒)

2. 一般步行速度从原来的1.6km/h提高到2.5km/h

3. 身高130cm(原来为120cm)

4. 体重54kg(原来为52kg)

5. 驱动时间1小时(原来为30分)

6. 可自由活动的关节数量34个(原来为26个):增加的关节有腰旋转关节、手腕弯曲关节、大拇指关节(过去所有的指头用一个电机驱动,现在大拇指使用独立的驱动电机)、头关节(可以左右歪头)。(记者:鹤原 吉郎)

================报道2===============

新一代ASIMO跑步时能躲开障碍物

  【日经BP社报道】本田2004年12月15日公开了新一代双足行走机器人“ASIMO”,可以快速行走,并强化了躲避障碍物的功能。

  在探测障碍物的传感器方面,除了以前位于头部的立体相机之外,还在腰部新装了超声波传感器与红外线传感器。“将多个传感器的信息综合之后,可以根据行走模式灵活探测障碍物”(本田)。

  另外前面装有1个、背部装有5个超声波传感器,背后的5个可以覆盖180°,之所以在背后安装传感器是因为“命令它向后走时有时会发生碰撞”(本田)。

  具有可以探测前进方向凹凸的红外线传感器,以扫描方式向左右扫射近红外线,通过反向光来判断是否有障碍物。纵向探测角度为45°,探测前方距离达190cm。(记者:小川 计介)

 

图1:新一代“ASIMO”的探测范围(俯视)。蓝色部分为超声波传感器、虚线内为立体相机。


图2:新一代“ASIMO”的探测范围(侧视)。通过超声波传感器判断障碍物,通过地面传感器(红外线传感器)判断地面凹凸等,通过立体相机判断人的动作等。左上分别是从前方与后方观察的ASIMO腰部。

 

 




关键词: 本田     发表     双足     行走     机器人     ASIMO     新一代    

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