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强大的仿人机器人开始和这些人“抢饭碗”

  • 关键词:仿人机器人,福尔哈贝,FAULHABER
  • 摘要:如今,机器人已无所不在,以仿人机器人为例,它具有非常强的适应性和灵活性,能在生活及工作环境中与人类协同作业,甚至可以替代人类工作。例如,它不仅可以在有辐射、粉尘和有毒环境中代替人类作业,而且还可广泛应用于多个领域,比如医疗、护理、家庭服务、娱乐、教育、生物技术及救灾等。

近日,科技巨头谷歌投资了英国新闻机构报业协会(Press Association),用以支持开发自动化新闻编写软件,这意味着新闻行业的记者和编辑们不得不和机器“抢饭碗”。


如今,机器人已无所不在,以仿人机器人为例,它具有非常强的适应性和灵活性,能在生活及工作环境中与人类协同作业,甚至可以替代人类工作。例如,它不仅可以在有辐射、粉尘和有毒环境中代替人类作业,而且还可广泛应用于多个领域,比如医疗、护理、家庭服务、娱乐、教育、生物技术及救灾等。


这是否意味着,不久的将来,这些人群将会被仿人机器人“抢走饭碗”?

不过,其发展仍处于初期阶段,Dongbu Robot是韩国第一大机器人企业,它采用Faulhaber电机作为机器人的运动肌肉。


Dongbu工业机器人可用于半导体制造业,在完成一个工序后可将高度敏感的硅晶片拿起,然后精确地摆放在下一个工位。此外,该公司也生产用于日常生活的机器人,比如清洁地板,作为自动化警卫巡视房间或引领并给来宾作介绍的机器人。

仿人技术的发展障碍

但是,与其他机器人相比,仿人机器人在基本运动上有一个显著缺点:由于采用两腿直立行走,因此它比任何精细操控的轮式移动要复杂得多。即使是人类,也要花一年的时间才能掌握这种看似一般的运动序列,并在200块肌肉、复杂的关节和多个大脑专区之间实现良好的配合。再者,人体生物机械的能源效率不尽如人意。

仿人机器人 – 来自对人类的模仿,但运动空间受到限制。


因此直到现在,仿人机器人仍然只是作为科研对象和玩具。大约从90年代起,来自世界各地的技术院校加入了机器人足球大赛,并在这一过程中将科研、技术发展和游戏乐趣组合成了一个创造性的多产单元。其中仿人机器人有一个自己的联赛。此外,全球机器人爱好者组建了一个巨大的国际协会,他们在自建或通过预制组件装配而成的机器人上测试编程技巧,积极地推进了对仿人机器人的认识和了解。

力量和智慧的结合


基于以上背景,Dongbu Robot公司的Hovis系列追随者众多。这其中的一个主要原因是它能移动35厘米高的机器人伺服模块,还可分开销售,灵活性更强。该伺服模块非常紧凑,它就好像一个肌肉-肌腱-神经包,安装在四肢内。

Dongbu Robot还在小型仿人机器人领域开发出了HerkuleX系列伺服单元,由驱动电机、高性能减速箱、电子反馈系统(编码器)和通讯接口组成,一起安装在坚固的塑料外壳内。

通过20个伺服单元模拟出了复杂的人类运动机械过程。


编码器的作用是确保伺服模块精确地获悉自己的位置,也为“向前一步”等指令翻译控制信号,并规定电机需执行的转数。电机、软件和控制单元之间的完美配合使得机器人在运动时其关节能获得了一定程度的自主性。通过HerkuleX伺服单元,机器人还可以精确独立地控制简单的运动和复杂的活动模式。周密的编码器软件和功能强大的通讯接口还确保了信号准确快速地传输。

紧凑高效

机器人的运动来自于电机,由于存在不利的杠杆比率,因此,即使是微小移动,也需要较大的转矩。“在对比市场上的所有电机后,Dongbu Robot选择了FAULHABER的2224 SR和2232 SR系列直流微电机。”Dongbu Robot公司的D.S. Choi解释道,“极其紧凑的机构和巨大的动力输出是我们选择FAULHABER 电机的关键原因。在动态特性和功率密度方面,它们毫无疑问也是最顶尖的。此外,对于机器人爱好者来说,FAULHABER的品牌也意味着质量卓越。”


基于FAULHABER驱动技术的高性能 HerkuleX伺服模块


直径仅为22毫米的2232 SR系列直流微电机拥有高达10 mNm的连续转矩。但电机需要的相应电流很小,并能在非常低的启动电压下自动工作。它们以最高的效率使用电池储备的能量,有效系数可达87%。D.S. Choi说道:“这确保了每次充电都能进行较长时间的运行。此外,电机的线性特征让控制变得更简单。”

直流微电机

仿人机器人的使用价值还远远不如固定安装的工业机器人和依靠轮子移动的家政机器人。然而,随着技术的进步,仿人机器人原有的缺点可能变成极大的优势。人类也是如此,正是依靠这种相对不稳定的直立姿势在进化过程中取得了重大胜利。这一非专业化特性为人类带来了几乎无限的多功能性并使人类最终获得了巨大的成功。无论如何,足球机器人已有了自己坚定的目标,那就是要在2050年前打败人类世界冠军。

发布时间:2017年8月30日 16:39  人气:   审核编辑(王静)
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