模仿人的形態(tài)和行為而設(shè)計(jì)制造的機(jī)器人就是仿人機(jī)器人，一般分別或同時(shí)具有仿人的四肢和頭部。中國科技大學(xué)陳小平教授介紹，機(jī)器人一般根據(jù)不同應(yīng)用需求被設(shè)計(jì)成不同形狀，如運(yùn)用于工業(yè)的機(jī)械臂、輪椅機(jī)器人、步行機(jī)器人等。而仿人機(jī)器人研究集機(jī)械，電子，計(jì)算機(jī)，材料，傳感器，控制技術(shù)等多門科學(xué)于一體，代表著一個(gè)國家的高科技發(fā)展水平。從機(jī)器人技術(shù)和人工智能的研究現(xiàn)狀來看，要完全實(shí)現(xiàn)高智能，高靈活性的仿人機(jī)器人還有很長(zhǎng)的路要走，而且，人類對(duì)自身也沒有徹底地了解，這些都限制了仿人機(jī)器人的發(fā)展。
研發(fā)背景
2000年11月29日，中國中央電視臺(tái)《新聞聯(lián)播》報(bào)道：我國首臺(tái)類人型機(jī)器人研制成功。11月30日，全國各大報(bào)都在顯著位置發(fā)表了這一消息。許多人問：何為仿人型機(jī)器人？仿人型機(jī)器人的問世標(biāo)志了什么？世界及中國仿人型機(jī)器人發(fā)展到什么水平？大多數(shù)的機(jī)器人并不像人，有的甚至沒有一點(diǎn)人的模樣，這一點(diǎn)使很多機(jī)器人愛好者大失所望，很多人問為什么科學(xué)家不研制像人一樣的機(jī)器人呢？其實(shí)，科學(xué)家和愛好者的心情是一樣的，一直致力于研制出有人類外觀特征、可模擬人類行走與其基本操作功能的機(jī)器人。
由于仿人型機(jī)器人集機(jī)、電、材料、計(jì)算機(jī)、傳感器、控制技術(shù)等多門學(xué)科于一體，是一個(gè)國家高科技實(shí)力和發(fā)展水平的重要標(biāo)志，因此，世界發(fā)達(dá)國家都不惜投入巨資進(jìn)行開發(fā)研究。日、美、英等國都在研制仿人形機(jī)器人方面做了大量的工作，并已取得突破性的進(jìn)展。日本本田技研工業(yè)于1997年10月推出了仿人形機(jī)器人P3，麻省理工學(xué)院研制出了仿人形機(jī)器人科戈（COG），德國和澳洲共同研制出了裝有52個(gè)汽缸，身高2米、體重150公斤的大型機(jī)器人。本田公司最新開發(fā)的新型機(jī)器人“阿西莫”，身高120厘米，體重43公斤，它的走路方式更加接近人。我國也在這方面作了很多工作，國防科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制出了雙足步行機(jī)器人，北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)研制出了多指靈巧手等。
研究重點(diǎn)
仿人機(jī)器人要能夠理解，適應(yīng)環(huán)境，精確靈活地進(jìn)行作業(yè)，高性能傳感器的開發(fā)必不可少。傳感器是機(jī)器人獲得智能的重要手段，如何組合傳感器攝取的信息，并有效地加以運(yùn)用，是基于傳感器控制的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自治的先決條件。仿人機(jī)器人研究在很多方面已經(jīng)取得了突破，如關(guān)鍵機(jī)械單元，基本行走能力，整體運(yùn)動(dòng)，動(dòng)態(tài)視覺等，但是離我們理想中的要求還相去甚遠(yuǎn)，還需要在仿人機(jī)器人的思維和學(xué)習(xí)能力，與環(huán)境的交互，軀體結(jié)構(gòu)和四肢運(yùn)動(dòng)，體系結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。
·思維和學(xué)習(xí)能力
現(xiàn)有仿人機(jī)器人系統(tǒng)的主要缺陷是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性和學(xué)習(xí)能力的不足。機(jī)器的智能來源于與外界環(huán)境的相互作用，同時(shí)也反映在對(duì)作業(yè)的獨(dú)立完成度上。機(jī)器人學(xué)習(xí)控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)仿人機(jī)器人在結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)智能化控制的一項(xiàng)重要技術(shù)。但是由于受到傳感器噪音，隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，在線學(xué)習(xí)方式以及訓(xùn)練時(shí)間的限制，學(xué)習(xí)控制的實(shí)時(shí)性還不能令人滿意。仍需要研究和開發(fā)新的學(xué)習(xí)算法，學(xué)習(xí)方式，以不斷完善學(xué)習(xí)控制理論和相應(yīng)的評(píng)價(jià)理論。針對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)控制的研究，大都停留在試驗(yàn)室仿真的水平上。
·與環(huán)境的交互
仿人機(jī)器人與環(huán)境相互影響的能力依賴于其富于表現(xiàn)力的交流能力，如肢體語言(包括面部表情)，思維和意識(shí)的交互。機(jī)器人與人的交流僅限于固定的幾個(gè)詞句和簡(jiǎn)單的行為方式，其主要原因是:
1)大多仿人機(jī)器人的信息輸入傳感器是單模型的；
2)部分應(yīng)用多模型傳感器的系統(tǒng)沒有采用對(duì)話的交流方式；
3)對(duì)輸入信息的采集僅限于固定的位置，比如圖像信息，照相機(jī)往往沒有多維視角，信息的深度和廣度都難以保證，準(zhǔn)確性下降。
·軀體結(jié)構(gòu)和四肢運(yùn)動(dòng)
毫無疑問，仿人機(jī)器人行動(dòng)的多樣性，通用性和必要的柔性是“智能”實(shí)現(xiàn)的首要因素。它是保證仿人機(jī)器人可塑性和與人交流的前提。仿人機(jī)器人的結(jié)構(gòu)則決定了它能不能為人所接受，而且也是它像不像人的關(guān)鍵。仿人機(jī)器人必須擁有類似人類上肢的兩條機(jī)械臂，并在臂的末端有兩指或多指手部。這樣不僅可以滿足一般的機(jī)器人操作需求，而且可以實(shí)現(xiàn)雙臂協(xié)調(diào)控制和手指控制以實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的操作。仿人機(jī)器人要具有完成復(fù)雜任務(wù)所需要的的感知活動(dòng)，還要在已經(jīng)完成過的任務(wù)重復(fù)出現(xiàn)時(shí)要像條件反射一樣自然流暢地作出反應(yīng)。
·體系結(jié)構(gòu)
仿人機(jī)器人的體系結(jié)構(gòu)是定義機(jī)器人系統(tǒng)各組成部分之間相互關(guān)系和功能分配，確定單臺(tái)機(jī)器人或多個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的信息流通關(guān)系和邏輯的計(jì)算結(jié)構(gòu)。也就是仿人機(jī)器人信息處理和控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。如果說機(jī)器人的自治能力是仿人機(jī)器人的設(shè)計(jì)目標(biāo)，那么體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的手段。仿人機(jī)器人的研究系統(tǒng)追求的是采用某種思想和技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)某種功能或達(dá)到某種水平。
所以其體系結(jié)構(gòu)各有不同，往往就事論事。解決體系結(jié)構(gòu)中的各種問題，并提出具有一定普遍指導(dǎo)意義的結(jié)構(gòu)思想無疑具有重要的理論和實(shí)際價(jià)值，這是擺在研究人員面前的一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。
主要用途
仿人機(jī)器人具有人類的外觀，可以適應(yīng)人類的生活和工作環(huán)境，代替人類完成各種作業(yè)，并可以在很多方面擴(kuò)展人類的能力，在服務(wù)，醫(yī)療，教育，娛樂等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
服務(wù)
21世紀(jì)人類將進(jìn)入老齡化社會(huì)，發(fā)展仿人機(jī)器人能彌補(bǔ)年輕勞動(dòng)力的嚴(yán)重不足，解決老齡化社會(huì)的家庭服務(wù)，醫(yī)療等社會(huì)問題。仿人機(jī)器人可以與人友好相處，能夠很好地?fù)?dān)任陪伴，照顧，護(hù)理老人和病人的角色，以及從事日常生活中的服務(wù)工作，因此家庭服務(wù)行業(yè)的仿人機(jī)器人應(yīng)用必將形成新的產(chǎn)業(yè)和新的市場(chǎng)。
醫(yī)療
在醫(yī)療領(lǐng)域，仿人機(jī)器人可以用于假肢和器官移植，用仿人機(jī)器人技術(shù)可以做成動(dòng)力型假肢，協(xié)助癱瘓病人實(shí)現(xiàn)行走的夢(mèng)想。然而，我們還幾乎看不到以控制論開發(fā)出的生物體與人體完美的結(jié)合，因此，這方面還需要更進(jìn)一步的研究和探索。
教育
一般來講仿人機(jī)器人在教育領(lǐng)域有兩種應(yīng)用：
1)學(xué)生通過制作仿人機(jī)器人來實(shí)踐機(jī)械結(jié)構(gòu)和復(fù)雜控制軟件模塊的設(shè)計(jì)。
2)學(xué)生用仿人機(jī)器人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來增強(qiáng)動(dòng)手能力和解決新問題的能力。
娛樂
仿人形機(jī)器人可以用來在展覽會(huì)上做廣告，它很吸引人的注意，因?yàn)樗谕庑紊细咏祟悾愿芤鹑说呐d趣。另外，它還可以用于家庭娛樂。
·結(jié)論
仿人機(jī)器人是能夠與人相互影響的最理想的機(jī)器人，因?yàn)樗耐庑蜗袢耍乃季S方式和行為方式也將越來越接近人。仿人機(jī)器人能夠通過與環(huán)境的交互不斷獲得新知識(shí)，而且還能用它的設(shè)計(jì)者根本想象不到的方式去完成各種任務(wù)，它會(huì)自己適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化的，動(dòng)態(tài)的環(huán)境。在人類的歷史中，曾經(jīng)因?yàn)槲覀冎圃鞕C(jī)器的局限性，使得我們不得不去適應(yīng)機(jī)器，而我們要讓機(jī)器來適應(yīng)我們，仿人機(jī)器人是完成這一夢(mèng)想的最好機(jī)會(huì)。
發(fā)展歷史
仿人和高仿真是機(jī)器人發(fā)展的主要方向。從技術(shù)發(fā)展來看，人是世界上最高級(jí)的動(dòng)物，以人為背景的研究就是最高的目標(biāo)，并且能夠帶動(dòng)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展；而從感情層面來說，人喜歡與人相近的東西。目各國科學(xué)家都正在積極進(jìn)行仿人機(jī)器人的研發(fā)。
研制與人類外觀特征類似，具有人類智能，靈活性，并能夠與人交流，不斷適應(yīng)環(huán)境的仿人機(jī)器人一直是人類的夢(mèng)想之一。世界上最早的仿人機(jī)器人研究組織誕生于日本，1973年，以早稻田大學(xué)加藤一郎教授為首，組成了大學(xué)和企業(yè)之間的聯(lián)合研究組織，其目的就是研究仿人機(jī)器人。加藤一郎教授突破了仿人機(jī)器人研究中最關(guān)鍵的一步———兩足步行。1996年11月，本田技研工業(yè)研制出了自己的第一臺(tái)仿人步行機(jī)器人樣機(jī)P2，2000年11月，又推出了最新一代的仿人機(jī)器人ASIMO。國防科技大學(xué)也在2001年12月獨(dú)立研制出了我國第一臺(tái)仿人機(jī)器人。
在2005年愛知世博會(huì)上，大阪大學(xué)展出了一臺(tái)名叫ReplieeQ1expo的女性機(jī)器人。該機(jī)器人的外形復(fù)制自日本新聞女主播藤井雅子，動(dòng)作細(xì)節(jié)與人極為相似。參觀者很難在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)這其實(shí)是一個(gè)機(jī)器人。
由日本本田公司研制的仿人機(jī)器人ASIMO，是目前最先進(jìn)的仿人行走機(jī)器人。ASIMO身高1.2米，體重52公斤。它的行走速度是0-1.6km/h。早期的機(jī)器人如果直線行走時(shí)突然轉(zhuǎn)向，必須先停下來，看起來比較笨拙。而ASIMO就靈活得多，它可以實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)下一個(gè)動(dòng)作并提前改變重心，因此可以行走自如，進(jìn)行諸如“8”字形行走、下臺(tái)階、彎腰等各項(xiàng)“復(fù)雜”動(dòng)作。此外，ASIMO還可以握手、揮手，甚至可以隨著音樂翩翩起舞。
在仿人機(jī)器人領(lǐng)域，日本和美國的研究最為深入。日本方面?zhèn)戎赜谕庑畏抡妫绹鴦t側(cè)重用計(jì)算機(jī)模擬人腦的研究。
我國政府也逐漸開始關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域。由北京理工大學(xué)牽頭、多個(gè)單位參加歷經(jīng)三年攻關(guān)打造的仿人機(jī)器人名叫“匯童”，它們主要來自于科技部“十五”國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃和科工委基礎(chǔ)研究重點(diǎn)項(xiàng)目的資助。據(jù)主要研制者黃強(qiáng)教授介紹，通過短短幾年技術(shù)攻關(guān)，我國已掌握了集機(jī)構(gòu)、控制、傳感器、電源于一體的高度集成技術(shù)，研制出具有視覺、語音對(duì)話、力覺、平衡覺等功能的仿人機(jī)器人，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)；而且“匯童”在國際上首次實(shí)現(xiàn)了模仿太極拳、刀術(shù)等人類復(fù)雜動(dòng)作，是在仿人機(jī)器人復(fù)雜動(dòng)作設(shè)計(jì)與控制技術(shù)上的突破。
仿人機(jī)器人不僅是一個(gè)國家高科技綜合水平的重要標(biāo)志，也在人類生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途。由于仿人機(jī)器人具有人類的外觀特征，因而可以適應(yīng)人類的生活和工作環(huán)境，代替人類完成各種作業(yè)。它不僅可以在有輻射、粉塵、有毒的環(huán)境中代替人們作業(yè)，而且可以在康復(fù)醫(yī)學(xué)上形成動(dòng)力型假肢，協(xié)助癱瘓病人實(shí)現(xiàn)行走的夢(mèng)想。將來它可以在醫(yī)療、生物技術(shù)、教育、救災(zāi)、海洋開發(fā)、機(jī)器維修、交通運(yùn)輸、農(nóng)林水產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國仿人機(jī)器人研究與世界先進(jìn)水平相比還有差距。我國科技工作者正在為趕超世界先進(jìn)水平而努力奮斗。
相關(guān)案例
日本的仿人形機(jī)器人
本田技研工業(yè)是日本主要生產(chǎn)跑車和轎車的公司之一。本田公司投入巨資，經(jīng)過10多年的開發(fā)，終于研制出了在世界上居領(lǐng)先地位的雙足步行機(jī)器人──P3。P3通過它的身體的重力感應(yīng)器和腳底的觸覺傳感器把地面的狀況送回電腦，電腦則根據(jù)路面情況作出判斷，進(jìn)而平衡身體，穩(wěn)定地前后左右行走。它不僅能走平路，還可以走臺(tái)階和傾斜的路。它站立穩(wěn)定，推不倒，腳底不平也能保持身體的直立姿態(tài)。 1997年中國國務(wù)院總理李鵬前往日本本田公司總部參觀時(shí)，機(jī)器人P3接待了李鵬總理。當(dāng)李鵬總理一行抵達(dá)表演大廳時(shí)，一個(gè)身著宇宙服像宇航員一樣的機(jī)器人從投影電視的屏幕后面走了出來，其走路的樣子酷似頑童學(xué)步，步子雖然不快，但堅(jiān)實(shí)有力。它走到大廳當(dāng)中面對(duì)李鵬總理站好，伸出右手作歡迎狀。并用漢語自我介紹：“我是機(jī)器人P3，熱烈歡迎李鵬總理和夫人光臨，請(qǐng)?jiān)试S我與您握手”。機(jī)器人握住李鵬總理的手，連續(xù)搖動(dòng)三次，然后擺好姿勢(shì)供久候在那里的記者拍照。
接著P3請(qǐng)出本田技研工業(yè)社長(zhǎng)川本正彥等人。他們通過投影電視屏幕，向中國客人介紹了本田研制機(jī)器人的發(fā)展歷史和技術(shù)特點(diǎn)。川本社長(zhǎng)的聲音剛落，P3又說：“我有些緊張，請(qǐng)?jiān)试S我暫時(shí)休息一下，接下來請(qǐng)我的二哥繼續(xù)表演”。說罷轉(zhuǎn)身，沿原路退回。據(jù)介紹，本田公司按研制時(shí)間先后，把雙足步行機(jī)器人分別命名為P1、P2、P3等。P3的高度為160cm，體重130公斤。被稱為二哥的機(jī)器人P2身高1.80米，體重120公斤，長(zhǎng)的笨頭笨腦，但行動(dòng)起來與靈活的“小三”相比毫不遜色。P2表演了上臺(tái)階這一高難動(dòng)作，它走的極為平穩(wěn)，一步一個(gè)臺(tái)階，令人贊嘆不已。隨后P2又表演了用扳手?jǐn)Q螺絲。P2機(jī)器人退場(chǎng)后，P3機(jī)器人出場(chǎng)與貴賓揮手告別：“表演到此結(jié)束，再次感謝李鵬總理的光臨！”
本田技研工業(yè)又推出一種新型智能機(jī)器人“阿西莫”（ASIMO）。與1977年誕生的P3相比，它具有體型小、質(zhì)量輕、動(dòng)作緊湊輕柔的特點(diǎn)。阿西莫身高120cm，體重43公斤，更適合于家庭操作和自然行走。本田公司總裁吉野浩行在產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上說：“將來我們還會(huì)使機(jī)器人具有更好的視覺、聽覺等識(shí)別能力，提高它們的自主性。”他還說：“如果通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來控制，它就是另外一個(gè)‘你’，可以使用者的身份做許多事情。”
“科戈”機(jī)器人
出生于澳大利亞的羅德尼·布魯克斯，40多歲，麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室的教授。他喜歡離經(jīng)判道，從不相信傳統(tǒng)的成規(guī)。從80年代起，他就反對(duì)機(jī)器人必須先會(huì)思考，才能做事的信條。為了證實(shí)自己的觀點(diǎn)，他研制出了一系列異型機(jī)器人。這些機(jī)器人沒有思考能力，但卻無所不能，比如能偷桌上的碳酸鈉罐，能穿越四周發(fā)燙的地面等。他的成功使他成為機(jī)器人界最有爭(zhēng)議的人物。
布魯克斯從小就喜歡制作各種標(biāo)新立異的小裝置。進(jìn)入福萊德大學(xué)后，他為該校唯一的一臺(tái)IBM大型計(jì)算機(jī)重新編制了整個(gè)操作系統(tǒng)的程序。別的用戶怎么也想不到，計(jì)算機(jī)怎么會(huì)突然變的具有令人不可思議的奇效。在獲得該校碩士學(xué)位后，布魯克斯又憑自己的實(shí)力考入了美國斯坦福大學(xué)。八十年代初期，布魯克斯在麻省理工學(xué)院任初級(jí)研究員。那時(shí)人工智能研究的傳統(tǒng)做法是先設(shè)計(jì)出各種“腦圖”，以幫助機(jī)器人了解周圍環(huán)境，使機(jī)器人先學(xué)會(huì)識(shí)別障礙物，再繞過障礙物。但這樣做機(jī)器人往往要花很長(zhǎng)時(shí)間去判斷自己看到的東西，而且它們大多數(shù)均無法穿過陌生的空間。而布魯克斯認(rèn)為，真正的智能不能這樣運(yùn)作。
布魯克斯認(rèn)為，智能并不像假想的那樣來自抽象思維，而是通過與外界接觸學(xué)習(xí)之后作出的反應(yīng)。只要機(jī)器人與其周圍的環(huán)境進(jìn)行復(fù)雜的相互作用，智能最終一定會(huì)出現(xiàn)。
最初他的計(jì)劃是先從昆蟲機(jī)器人做起，逐步向模仿高級(jí)動(dòng)物發(fā)展，最后才是人形機(jī)器人。布魯克斯想，只有人形機(jī)器人才能說明他的理論也適合于高級(jí)智能，于是他決定要制造出自己的人工智能型高級(jí)機(jī)器人，即科戈機(jī)器人。
“科戈”的研制工作正在進(jìn)行。“科戈”本身是非常復(fù)雜的，要它能通過與外界的聯(lián)系獲取知識(shí)，就必須盡可能地模仿人類，例如它的臂必須像人類那樣具有柔順性。
怎樣才能把“科戈”變成一個(gè)真正的人形機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)尚不太明確。布魯克斯和他的同事們正在借鑒幼兒的發(fā)育過程，使“科戈”由簡(jiǎn)到難，逐步學(xué)會(huì)各種本領(lǐng)，直到聽說能力。
“科戈”機(jī)器人的大腦是由16個(gè)摩托羅拉68332芯片構(gòu)成的，“科戈”的大腦放在與之相鄰的室內(nèi)，通過電纜與之相連。“科戈”最多可用250個(gè)摩托羅拉芯片。布魯克斯準(zhǔn)備用DSP芯片取代部分這種芯片，用以完成特殊任務(wù)。“科戈”的大腦與人類的大腦一樣，能同時(shí)處理多項(xiàng)任務(wù)。盡管計(jì)算機(jī)的能力給人們留下了深刻的印象，但是如果“科戈”能達(dá)到兩歲兒童的智力，就算是成功了。現(xiàn)“科戈”正在像嬰兒一樣利用自己的大腦學(xué)習(xí)“看”。“科戈”的每只眼睛由一臺(tái)廣角照相機(jī)和一臺(tái)窄視野照相機(jī)組成。每一臺(tái)照相機(jī)均可以俯仰和旋轉(zhuǎn)。“科戈”首先通過廣角照相機(jī)觀察周圍事物，然后再利用窄視野照相機(jī)近距離仔細(xì)觀察事物。“科戈”的頭可以像人的頭一樣前后左右轉(zhuǎn)動(dòng)。
布魯克斯說：“我們?cè)噲D找到一種方法，讓‘科戈’自己了解這個(gè)世界。”
“科戈”先學(xué)會(huì)看以后，開始學(xué)習(xí)聽。這些功能要一個(gè)一個(gè)地教。為此，在“科戈”的頭上裝上了麥克風(fēng)和處理器。聲音可以幫助“科戈”確定去看什么地方，機(jī)器人還可以對(duì)聲音進(jìn)行辨別。“科戈”已經(jīng)有了頭和身子，但還沒有皮膚、臂和手指。正在為“科戈”制造第一條手臂，這只臂以全新的方式工作，每個(gè)關(guān)節(jié)都有一個(gè)彈簧，從而使“科戈”獲得了柔順性。
我國的仿人形機(jī)器人研究
我國在仿人形機(jī)器人方面做了大量研究，并取得了很多成果。比如國防科技大學(xué)研制成了雙足步行機(jī)器人，北京航空航天大學(xué)研制成了多指靈巧手，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)也在這方面做了大量深入的工作。
雙足步行機(jī)器人研究是一個(gè)很誘人的研究課題，而且難度很大。在日本開展雙足步行機(jī)器人研究已有30多年的歷史，研制出了許多可以靜態(tài)、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定行走的雙足步行機(jī)器人，上面提到的P2、P3是其中的佼佼者。
在國家863計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和湖南省的支持下，長(zhǎng)沙國防科技大學(xué)于1988年2月研制成功了六關(guān)節(jié)平面運(yùn)動(dòng)型雙足步行機(jī)器人，隨后于1990年又先后研制成功了十關(guān)節(jié)、十二關(guān)節(jié)的空間運(yùn)動(dòng)型機(jī)器人系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了平地前進(jìn)、后退，左右側(cè)行，左右轉(zhuǎn)彎，上下臺(tái)階，上下斜坡和跨越障礙等人類所具備的基本行走功能。在十二關(guān)節(jié)的空間運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)了每秒鐘兩步的前進(jìn)及左右動(dòng)態(tài)行走功能。
經(jīng)過十年攻關(guān)，國防科技大學(xué)研制成功我國第一臺(tái)仿人型機(jī)器人——“先行者”，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人技術(shù)的重大突破。“先行者”有人一樣的身軀、頭顱、眼睛、雙臂和雙足，有一定的語言功能，可以動(dòng)態(tài)步行。
人類與動(dòng)物相比，除了擁有理性的思維能力、準(zhǔn)確的語言表達(dá)能力外，擁有一雙靈巧的手也是人類的驕傲。正因如此，讓機(jī)器人也擁有一雙靈巧的手成了許多科研人員的目標(biāo)。
在張啟先院士的主持下，北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所于80年代末開始靈巧手的研究與開發(fā)，最初研究出來的BH－1型靈巧手功能相對(duì)簡(jiǎn)單，但填補(bǔ)了當(dāng)時(shí)國內(nèi)空白。在隨后的幾年中又不斷改進(jìn)，靈巧手已能靈巧地抓持和操作不同材質(zhì)、不同形狀的物體。它配在機(jī)器人手臂上充當(dāng)靈巧末端執(zhí)行器可擴(kuò)大機(jī)器人的作業(yè)范圍，完成復(fù)雜的裝配、搬運(yùn)等操作。比如它可以用來抓取雞蛋，既不會(huì)使雞蛋掉下，也不會(huì)捏碎雞蛋。靈巧手在航空航天、醫(yī)療護(hù)理等方面有應(yīng)用前景。
靈巧手有三個(gè)手指，每個(gè)手指有3個(gè)關(guān)節(jié)，3個(gè)手指共9個(gè)自由度，微電機(jī)放在靈巧手的內(nèi)部，各關(guān)節(jié)裝有關(guān)節(jié)角度傳感器，指端配有三維力傳感器，采用兩級(jí)分布式計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。
仿人型機(jī)器人是多門基礎(chǔ)學(xué)科、多項(xiàng)高技術(shù)的集成，代表了機(jī)器人的尖端技術(shù)。因此，仿人形機(jī)器人是當(dāng)代科技的研究熱點(diǎn)之一。仿人型機(jī)器人不僅是一個(gè)國家高科技綜合水平的重要標(biāo)志，也在人類生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途。我國仿人形機(jī)器人研究與世界先進(jìn)水平相比還有差距。我國科技工作者正在努力向前，我們熱切地期盼著我們自己水平更高的、功能更強(qiáng)的仿人型機(jī)器人與大家見面。
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