人形机器人机器人第二节课Word下载.docx
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1)服务
21世纪人类将进入老龄化社会,发展仿人机器人能弥补年轻劳动力的严重不足,解决老龄化社会的家庭服务,医疗等社会问题。
仿人机器人可以与人友好相处,能够很好地担任陪伴,照顾,护理老人和病人的角色,以及从事日常生活中的服务工作,因此家庭服务行业的仿人机器人应用必将形成新的产业和新的市场。
2)医疗
在医疗领域,仿人机器人可以用于假肢和器官移植,用仿人机器人技术可以做成动力型假肢,协助瘫痪病人实现行走的梦想。
然而,我们还几乎看不到以控制论开发出的生物体与人体完美的结合,因此,这方面还需要更进一步的研究和探索。
3)教育
一般来讲仿人机器人在教育领域有两种应用:
A学生通过制作仿人机器人来实践机械结构和复杂控制软件模块的设计。
B学生用仿人机器人进行实验来增强动手能力和解决新问题的能力。
4)娱乐
仿人形机器人可以用来在展览会上做广告,它很吸引人的注意,因为它在外形上更接近人类,所以更能引起人的兴趣。
另外,它还可以用于家庭娱乐。
相关国家的人形机器人发展案例
1,日本的仿人形机器人
本田公司是日本主要生产跑车和轿车的公司之一。
本田公司投入巨资,经过10多年的开发,终于研制出了在世界上居领先地位的双足步行机器人──P3。
P3通过它的身体的重力感应器和脚底的触觉传感器把地面的状况送回电脑,电脑则根据路面情况作出判断,进而平衡身体,稳定地前后左右行走。
它不仅能走平路,还可以走台阶和倾斜的路。
它站立稳定,推不倒,脚底不平也能保持身体的直立姿态。
据介绍,本田公司按研制时间先后,把双足步行机器人分别命名为P1、P2、P3等。
P3的高度为160cm,体重130公斤。
被称为二哥的机器人P2身高1.80米,体重120公斤,长的笨头笨脑,但行动起来与灵活的“小三”相比毫不逊色。
本田公司又推出一种新型智能机器人“阿西莫”(ASIMO)。
与1977年诞生的P3相比,它具有体型小、质量轻、动作紧凑轻柔的特点。
阿西莫身高120cm,体重43公斤,更适合于家庭操作和自然行走。
2,法国的NAO机器人
AldebaranRobotics公司于2005年由BrunoMaisonnier在法国巴黎成立,致力于研发和推广人形机器人伙伴。
NAO机器人是AldebaranRobotics公司研制的一款人工智能机器人。
它拥有着讨人喜欢的外形,并具备有一定程度的人工智能和约一定程度的情感智商并能够和人亲切的互动。
Nao的多用途是基于它可以通过现成的指令块进行可视化编程,因此它允许用户探索各种领域、运用各种复杂程度的编程程序并达到用户想要体验的各种不同效果。
NAO拥有25个自由度(DOF)的身体,其关键部件为电机与致动器。
一系列传感器:
2个摄像头、4个麦克风、1个超声波距离传感器、2个红外线发射器和接收器、1个惯性板、9个触觉传感器及8个压力传感器。
用于自我表达的器件:
语音合成器、LED灯及2个高品质扬声器。
一个CPU(位于机器人头部),运行一个Linux内核,并支持ALDEBARAN公司自行研制的专有中间件(NAOqi)。
第二个CPU(位于机器人躯干内)。
一个55瓦时电池,根据使用方式的不同,可为NAO提供1.5小时、甚至更长的自主时间。
3,美国的atlas(阿特拉斯)机器人
Atlas是谷歌旗下的波士顿动力公司研发的人形机器人。
Atlas的的产品迭代大概经历了三个大的版本更新,2016年2月24日,波士顿动力公司展示了最新升级版的Atlas人形机器人。
这款Atlas人形机器人高5英尺,重180磅,除了可以像人类一样正常行走之外,它还可以处理多种不同情况下的物体搬运任务。
即使遇到百般阻挠,它还是能够坚持把地上的物体捡起来继续搬运。
在官方视频中,Atlas人形机器人在自行打开门之后,可以在雪地中行走,虽然遇到了脚滑的现象,但自主的平衡控制力让机器人可以在雪地中爬起,继续保持行走的状态。
Atlas的运动能力已经达到了能自控的程度,可以检测环境,自主完成一些简单的搬运工作。
4,我国的仿人形机器人研究
我国在仿人形机器人方面做了大量研究,并取得了很多成果。
比如长沙国防科技大学研制成了双足步行机器人,北京航空航天大学研制成了多指灵巧手,哈尔滨工业大学、北京科技大学也在这方面做了大量深入的工作。
经过十年攻关,国防科技大学研制成功我国第一台仿人型机器人——“先行者”,实现了机器人技术的重大突破。
“先行者”有人一样的身躯、头颅、眼睛、双臂和双足,有一定的语言功能,可以动态步行。
5,相关视频展示
教师自备(比如NAO,ASIMO,ALTAS等美日韩先进的人形机器人)
二,拆解机器人(50分钟)
1,拆解机器人的腿部和脚
2,零部件认识
2*4blot普通螺丝
***8bolt固定私服马达轴
***10黑色螺丝固定可活动舵盘
2*34bolt最细长的螺丝也包括黑色的
3*6bolt段螺丝
3*10bolt长螺丝
MotorGuide1*2小型马达导杆
MotorGuide2*4中型马达导杆
MotorGuide2*6A大型马达导杆(背面有一个六角形的孔)
MotorGuide2*6B大型马达导杆(背面有一个六角形的孔,需要配合M2.6nut使用)
**nut配合MotorGuide2*6B使用
M3nut螺母
Guide(round)舵盘
三,零件整理归类(5分钟)
按零件种类分别整理在自封袋里。
四,认识其他零部件并整理工具箱(5分钟)
遥控器*1个
七号电池*4节
迷你USB线*1根
电源适配器*1个
电源接线*1根
锂电池*1块
蓝牙模块*1组
锂电池充电器*1个
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