中国研制成功世界首个快速连续反应仿人机器人

2011-10-10 09:11 来源: 新华网
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  一米六的身高、55公斤体重,不仅像人一样有头有身子、有手有脚,同时还身披中式马甲,顶着寿桃状的发型――这就是中国科学家最新研制出的大型仿人机器人。他们不仅“长得”像人,而且打起中国的国球乒乓球来也有模有样。

  10月9日,仿人机器人“悟”和“空”在浙江大学智能系统与控制研究所一张标准的乒乓桌前正式向世人亮相,并开始了他们的首次乒乓球“公开对决赛”。这是目前世界上首个宣布研制成功的、具有快速连续反应能力的仿人机器人。

  乒乓球从球桌的这头到那头,时间不到一秒,要成功回球,运动员凭的是经验和直觉,“悟”和“空”靠的却是一套复杂的识别系统、定位系统、计算系统和控制系统。“对手”击球的瞬间,机器人对面的摄像机以每秒120幅图像的速度捕捉球的运动轨迹,并在瞬间把信息回传给机器人的“眼睛”,通过“大脑”的快速处理,机器人在瞬间就完成了对球的位置、速度、角度、运动轨迹和落点的计算,并计算出最优的应对路线和最佳回球姿势,整个反应时间在50-100毫秒之间。最后的0.4秒,机器人挥动手臂,把球准确地送向了对方,对落点的判断误差不到2.5厘米。

  浙江大学机器人实验室主任熊蓉介绍,作为科技部863计划的重点课题,“悟”和“空”是课题组历时4年研制成功的。作为第三代仿人机器人,“悟”和“空”更加完美:他们不仅外形、体重和真人无异,而且全身拥有30个可以各司其职、自由活动的关节,仅手臂就能做7个自由度的运动,十分灵活。

  不仅如此,机器人还采用了中国第一个工业自动化国际标准――以太网实时控制技术(EPA),使机器人的反应速度更快。另外,机器人的精准识别、预测、建模和反应能力也很强。“有的时候你会发现,机器人的表现甚至超乎你的想象!”研发人员朱秋国说。

  “悟”和“空”甚至还可以和真人对打,并且十分友好。记者在和他们对打时发现,记者去球快些,他挥拍时就速度放慢些,去球高些,他回球时就稍微压低一点,不仅能够控制节奏,还总能把球回到让你最舒服的地方。“他们和人对决的最高记录是144个会合。”研发人员章逸丰博士说,机器人的连续反应速度和精准识别能力也时常带给他们惊喜。

  “目前,我们的机器人只能实现行走和正常的乒乓球对打,未来,我们将进一步提高他们的运动速度和在移动中接发球的能力,并进一步拓展接球难度。”熊蓉说。