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機器人的仿人功能解析

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［1］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，最為復雜的動態系統．雙足步行系統具有非常豐富的動力學特性，對步行的環境要求很低，具有更強的環境適應能力．步態行走需要更多的電機，需要更復雜的算法，因為步態行走，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。而且步態行走還要對于周圍的環境進行分析，例如路面，周圍的障礙物等等，這更增加了步態行走的難度。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。抗噪音能力越強。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，大數據的發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；精準執行的功能，如機器人焊接；精準感知的功能，如機器人探測。

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