2024-01-08
人形机器人的设计和研发是一项具有挑战性的任务,因为它涉及到多个学科领域的知识和技术的复杂整合。一个成熟的人形机器人产品不仅需要具备双足设计、功能性手臂和头部,还需要具备全身自由度和手臂操作的灵活性,能够完成各种复杂动作。
人形机器人在行走、奔跑时需要克服多个障碍,包括较高的反作用力、滑倒可能以及身体稳定性的挑战。设计者需要解决如何增强机器人全身协调的身体稳定性,如何协调机器人的手臂和上半身抵抗行走或者奔跑时双足产生的旋转力,以及如何提高运动速度并保持机器人手臂和整个身体的灵巧性等问题。
除此之外,人形机器人的姿态控制也是一个巨大的挑战。即使是身高、体重略微变化,姿态控制系统也会发生根本性变化。人类的行走之所以更加自然,是因为经过长期的神经控制系统演化与体重自然变化下的训练适应时间。然而,人形机器人的研发周期远不如人类演化的时间长,因此姿态控制对于人形机器人的研发来说是一个具有挑战性的课题。
尽管人形机器人面临着诸多挑战,但随着技术的不断进步和难题的一步步破解,人形机器人产业也将真正进入另一个堪比新能源汽车的大爆发时代。与高度专业化的机器人定位不同,人形机器人未来的服务目标将会更加广泛,能够在与人类社会一样的多样化环境中工作。尽管目前人形机器人还面临着零部件成本、软硬件协同、运动控制系统等方面的难题,但随着这些难题的一步步破解,人形机器人产业也将迎来蓬勃的发展。
以老年康养为例,人形机器人的应用前景广阔。有研究团队曾招募来自英国的65岁以上老年人,并要求他们观看三种不同机器人类型(宠物机器人、人形机器人、桌面机器人)的视频,并进行机器人消极态度量表(NARS)和机器人焦虑量表(RAS)的问卷调研。结果发现,参与者对人形机器人表现出更积极的态度和愉快的感觉。因此,这些场景中,是完全可以大量使用人形机器人的。
人形机器人产业具有巨大的发展潜力,能够在未来的智能化生活方式、人机互动关系中发挥重要作用。通过不断地创新和技术积累,人形机器人将成为机器人产业的一颗明珠,为人类社会带来更多便利和可能性。