導讀:機器人的走,看,聽的功能只是服務機器人最基本的功能。
相信很多人都見過不少的機器人,其中最吸引人的還是防人機器人。當他們越來越和人相似,能做越來越多人的動作的時候,都會吸引如潮的觀眾。
具有里程碑意義的人形機器人-NAO
那么它們是如何模仿出人的行為的呢?它們的走,看,說,動是如何實現(xiàn)的呢。我們盡量用通俗的語言來給大家做一些解釋。
第一個,是走。走是人形機器人里面最具有技術含量的動作之一。這也從一個側面說明,為什么大部分機器人的下半身是輪子,而實現(xiàn)雙足行走的機器人少之又少。那是因為要讓他們走起來,太南了。
世界著名機器人學專家、日本早稻田大學的加藤一郎教授說過:“機器人應當具有的最大特征之一是步行功能.”其中雙足行走是步行方式中自動化程度最高,最為復雜的動態(tài)系統(tǒng).雙足步行系統(tǒng)具有非常豐富的動力學特性,對步行的環(huán)境要求很低,具有更強的環(huán)境適應能力.
步態(tài)行走需要更多的電機,需要更復雜的算法,因為步態(tài)行走,需要不斷的移動重心。十幾個以上伺服電機要相互配合完成重心的左右移動,這不但對電機的要求比較高,對于電機的減速器,芯片的運算能力要求也比較高。同時,還需要上肢的配合,這樣算起來要有20個以上的伺服電機在協(xié)同工作,這比三個電機組成的輪式機器人要復雜的多。而且這樣工作的伺服電機要比只提供動力的輪子的復雜程度要高,響應的價格也要高很多。
而且步態(tài)行走還要對于周圍的環(huán)境進行分析,例如路面,周圍的障礙物等等,這更增加了步態(tài)行走的難度。
機器人足球,行走是最基本的功能比賽
第二個,是聽。機器人聽的功能肯定是用麥克。不過機器人一般用的是麥克陣列。也就是一組麥克風。一般分為四線麥克和六線麥克。也就是四個一組或者六個一組。當然麥克越多,拾音質量越高??乖胍裟芰υ綇?。
六線麥克風
當然除了硬件,還需要軟件的算法來處理麥克風采集到的聲音。把聲音編程機器人可以聽懂的信號。這里面涉及到語音識別,語義理解,知識圖譜等一系列的運算。
第三是看。毫無疑問,看的功能用的是攝像頭。其實攝像頭本身就是仿生學的應用,模仿的就是動物的眼睛。
額頭上才是攝像頭,不要看錯了哈
有了攝像頭還只是能看到的第一步。其實最重要的是如何分析看到的圖像。這就涉及到人工智能的視覺識別的算法了。舉個簡單的例子。在圖像里有個紅色的東西,我們怎么認定那是紅燈,還是人身上的裝飾物,還是路邊的紅花,這都需要人工智能強大的算法。
當然上述所說的功能,都給予芯片的運算能力越來越強大,大數(shù)據的發(fā)展使得算法越來越精確。機器人的功能也會越來越強大。
機器人的走,看,聽的功能只是服務機器人最基本的功能。另外機器人要實現(xiàn)人類想要的功能,還需要更多的功能,例如精準定位的功能,如機器人巡檢;精準執(zhí)行的功能,如機器人焊接;精準感知的功能,如機器人探測。