21、机器人对人类形态与功能的模拟：从类人探索到实用创新

最新推荐文章于 2025-10-05 10:53:09 发布
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分类专栏： 机器人与AI：历史与未来 文章标签： 类人机器人 ASIMO 本田
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机器人对人类形态与功能的模拟：从类人探索到实用创新

1. 人类对类人机器人的梦想与追求

人类一直怀揣着创造外观和功能与人类相似的机器人的梦想。从古希腊神话中，火神赫菲斯托斯创造的具有自主运动和智能的神奇机器，如机械狗、能自动跟随的火焰大锅以及青铜巨人塔罗斯等，就体现了人类对制造类人机械的向往。到如今，科学家们也在不断探索，创造出模仿各种动物运动的机械生物，同时持续寻找模仿人类身体和运动的方法。

制造类人机器人在一定程度上反映了人类对自身的迷恋。部分人有此目标可能源于类似繁衍的动机，渴望自我复制、从无到有地创造人类；而对另一些人来说，制造类人机器是为了更好地理解和评估人类身体独特的形态与功能。还有人利用类人机器人研究人类情感表达，以及人类运动力学，以研发更好的假肢和潜在的控制论方法来解决人类常见的身体问题。

2. 本田的类人机器人ASIMO项目

2.1 项目开端与挑战

1986年，以汽车闻名的日本本田公司开启了一个新项目——打造世界上最先进的类人机器人。这一过程漫长且艰难，本田科学家需解决诸多限制类人机器人发展的问题。其中，设计一个既平衡又灵敏、能让机器人双腿行走的运动系统极为困难。

2.2 ASIMO的研发阶段

  • 腿部运动测试阶段 ：本田类人机器人项目名为ASIMO（Advanced Step in Innovative Mobility）。最初的E1、E2和E3模型旨在测试模仿人类腿部运动的方法，代表着向模仿人类行走动作目标的迈进。
  • 步态稳定与爬楼梯能力阶段 ：E4、E5和E6
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解锁机器人轨迹生成算法：从理论到实战
远程部署调试 运行安装 项目调试 二次开发 项目技术新 持续迭代 部分源码免费分享
02-28 2164
机器人轨迹生成算法作为机器人技术的核心，在工业制造、物流仓储、服务机器人等众多领域发挥着关键作用，推动着各行业的智能化变革。从笛卡尔空间到关节空间，不同类型的轨迹规划算法各显神通，为机器人的精确运动提供了多样化的解决方案。A * 算法、RRT 算法、遗传算法等典型算法，凭借其独特的优势，在复杂环境中为机器人规划出高效、安全的运动轨迹，展现出强大的应用潜力。然而，目前的机器人轨迹生成算法仍面临一些挑战。在复杂环境中，算法的实时性和适应性有待进一步提高，以应对动态变化的障碍物和任务需求；
《人形机器人的觉醒：技术革命与碳基未来》——类人关节设计：多自由度关节机械结构仿生设计
一枚农夫，闲来有事聊聊天，交个朋友，让沉闷的生活畅想下
07-31 1887
类人关节机械结构设计与研究进展摘要 类人关节设计是仿人机器人领域的核心技术，直接影响机器人的灵活性、运动协调性和应用场景。当前研究聚焦高精度、高负载、多自由度集成等挑战，主要进展包括： 驱动与结构创新：如达闼的智能柔性关节（SCA）集成传感器与可变刚度驱动，实现34个关节的协同控制；仿生外骨骼采用反向共轭面铰接结构提升传动效率；气动人工肌肉（PAM）和形状记忆合金（SMA）探索柔性驱动。 高精度与灵活性平衡：谐波减速器（零背隙）与直接驱动技术提升精度，串联弹性驱动器（SEA）增强柔顺性；多自由度设计中，并联
21、复制人类：机器人对人类形态与功能的模拟
v6b7n8m9q0的博客
07-12 52
本文探讨了机器人如何模拟人类形态与功能的技术发展，重点介绍了本田ASIMO机器人的研发历程及其技术突破，同时分析了机器人手部设计的挑战与进展。此外，还讨论了类人机器人在医学、人机交互等领域的应用潜力，并对机器人未来的发展方向进行了展望。
2、机器人视觉：从生物视觉到机器人应用的探索
gold的博客
08-02 44
本文探讨了视觉能力从生物进化到机器人应用的发展历程。首先介绍了生物视觉的起源与多样性，接着分析了计算机视觉的发展与挑战，以及主动传感器的应用与局限。随后，文章讨论了相机作为视觉传感器的现状与潜力，并对机器人进行了定义与分类。文章还深入探讨了机器人视觉的关键技术，包括位置与方向表示、计算机视觉基础、图像特征提取、相机模型以及多图像使用等。最后，文章总结了机器人视觉的应用场景及未来发展趋势，展示了其在制造业、物流、自动驾驶、医疗等多个领域的广泛应用前景。
探索具身智能协作机器人：技术、应用与未来
LeeKumaの技术Note
04-26 1545
具身智能协作机器人作为人工智能与机器人技术深度融合的产物，正以其独特的优势和无限的潜力，重塑着工业和服务等多个领域的发展格局。它不仅为解决当前生产生活中的诸多难题提供了创新方案，更为未来智能化社会的构建奠定了坚实基础。从工业生产线上的高效协作到服务领域的贴心陪伴，具身智能协作机器人正逐步走进人们的生活，成为推动社会进步和经济发展的重要力量。尽管目前具身智能协作机器人在发展过程中还面临着一些挑战，如复杂感知能力的提升、数据获取与处理的难题以及成本控制等，但随着技术的不断创新和突破，这些问题都将逐步得到解决。
12、运动控制中的神经形态系统：从生物到机器人
jwt8token的博客
10-05 11
本文探讨了运动控制中的神经形态系统，从生物运动机制出发，重点分析了中央模式发生器（CPG）在节律性运动中的作用及其在机器人控制中的应用。通过功能仿生的方法，研究人员利用运动学与神经学手段建模CPG，并结合软件、硅基和机械实现方式推动神经形态控制器的发展。文章还总结了当前面临的挑战，如CPG复杂性与工程限制，同时指出了在医疗、机器人和基础研究中的广阔机遇，并展望了多学科融合、智能化与生物-人工系统融合的未来发展方向。
LOOI机器人的技术实现解析：从手势识别到边缘检测
Mamba的博客
06-06 1848
LOOI机器人创新性地融合智能手机与专用硬件，通过多模态技术实现情感化交互。其核心技术架构采用分层设计：硬件层提供传感器支持，手机层负责计算，软件层整合传统算法与大模型。手势识别结合MediaPipe关键点检测与红外传感器，物体识别采用YOLOv5等轻量模型与大模型语义理解互补，边缘检测依靠多传感器融合确保安全移动。这种混合架构平衡了性能与功耗，传统算法处理实时任务，大模型负责复杂认知，既保障隐私又实现自然交互，展现了AI硬件领域的前沿设计思路。
当人类的外形赋予AI，人形机器人的进化与未来
AI Agent方案,AI智能体开发策划,人工智能软件开发,人形机器人设计构想.大语言模型高性能推理技术解析。
04-04 1403
人形机器人，这个曾频繁出现在科幻作品中的神奇存在，如今正逐步走进我们的现实生活。回顾其发展历程，犹如翻开一部充满想象力与创新精神的科技史诗。​ 早期的人形机器人，更像是简单的机械玩偶，仅能完成一些基础动作，如 1774 年瑞士钟表匠皮埃尔・雅奎特・德罗兹制造的能 “写字” 的自动玩偶，其内部依靠复杂的齿轮和杠杆结构实现简单运动 ，虽外形与人相似，但距离真正的智能机器人相去甚远。1928 年，英国首个人形机器人 Eric 在伦敦工程展览会上展出，它能够移动四肢、旋转头部、回应语音，这在当时引起了不小的轰动，不
1、基于事件的神经形态系统：原理与应用探索
jwt8token的博客
09-24 17
本文深入探讨了基于事件的神经形态系统的基本原理与前沿应用，涵盖其工程学与神经科学起源、地址-事件表示（AER）通信机制、仿生视觉与听觉传感器（如DVS、ATIS、硅耳蜗）、运动控制中的中枢模式发生器（CPG）、突触可塑性与学习机制，以及支撑系统的软硬件基础设施。文章还介绍了硅神经元与突触的电路实现、可编程模拟集成电路设计、偏置发生器架构和片上AER通信技术，并展望了大规模神经形态系统在人工智能、机器人和医疗领域的潜力与挑战。
仿生人形：机器人对人类形态与功能的模拟探索
### 仿生人形：机器人对人类形态与功能的模拟探索 #### 1. 机器人形态设计的多元性与人类的追求 机器人作为机器，其形态可依据工程师的需求和目的进行设计。例如，为探索火星，工程师打造了多轮移动的机器人，这些...
视觉与机器人技术：从生物视觉到机器人视觉的探索
# 机器人视觉：从生物视觉到机器人应用的探索 ## 1. 视觉的神奇与进化 视觉是一项令人惊叹的能力。我们的眼睛接收来自世界物体反射的光线，并在大脑中进行处理，从而构建出周围世界的模型。这使我们能够回答诸如...
Lua非空判断方法[源码]
11-24
本文详细介绍了在Lua中进行非空判断的几种方法，特别是针对table类型的变量。首先，文章指出了直接对nil值进行索引会导致异常的问题，并给出了一个简单的例子来说明如何避免这种情况。接着，文章讨论了如何判断一个table是否为空，指出不能简单地使用`#table == 0`的方式，而是应该使用`next(t) == nil`的方法。此外，文章还提到了`next`指令在LuaJIT中的优化问题，建议在非必要情况下少用。最后，文章简要介绍了如何判断一个字符串是否全部由空格组成，使用了正则匹配的方法。这些内容对于Lua开发者来说非常实用，能够帮助他们避免常见的错误。
JS表格转Excel实现[可运行源码]
11-24
该文章详细介绍了如何使用JavaScript将HTML表格数据导出为Excel文件。内容涵盖了针对不同浏览器的兼容性处理，包括IE和非IE浏览器的不同实现方式。对于IE浏览器，使用ActiveXObject进行导出；对于非IE浏览器，则通过base64编码和数据URI方案实现。文章还提供了完整的代码示例，包括表格数据的处理、格式化和导出功能，支持文本和图片类型的数据导出。
图片转bin文件存储[项目代码]
11-24
本文介绍了在OpenCV项目中如何将大量图片数据转换为二进制（bin）文件进行高效存储和读取的方法。作者在项目中遇到需要处理大量图片数据的问题，尝试了多种格式（如.mat、.txt、.yml）后发现效率较低。通过使用二进制文件存储，显著提升了读写速度。文章详细展示了使用OpenCV将图片写入二进制文件的代码示例，以及从二进制文件读取图片数据的实现方法。虽然该方法需要提前知道图片的尺寸和数量，但读写速度极快，适合处理大量图片数据。作者还提到可以通过换行符或终止符优化读取过程，但未深入探讨。
ROS视觉处理与色彩识别[项目源码]
11-24
本文详细介绍了在ROS环境下进行视觉处理的基础步骤，特别是针对色彩识别的实现方法。内容涵盖了从摄像头驱动的安装与配置（如usb_cam驱动和image_view工具的使用），到创建功能包和编写图像处理节点（包括RGB图像回调函数、HSV色彩空间转换、二值化处理及形态学操作）。此外，还演示了如何在仿真环境中获取图像，并通过OpenCV实现红色和绿色物体的识别与追踪。最后，文章提供了完整的代码示例和编译运行步骤，帮助读者快速上手ROS视觉处理项目。
Anaconda安装与使用指南[项目源码]
11-24
本文详细介绍了在Anaconda环境下安装和使用jupyter及numpy的步骤。首先，指导用户如何安装Anaconda并创建虚拟环境，然后详细说明了如何在虚拟环境中安装jupyter和numpy。接着，文章提供了多个numpy的练习示例，包括创建零向量、矩阵操作、归一化等。此外，还介绍了如何在Jupyter中完成numpy、pandas和matplotlib的例题，涵盖了从基础操作到实际应用的多个方面。最后，文章总结了实验过程中的经验，特别是在使用国内镜像源后下载速度的提升。
【动静障碍物】基于JPS算法（改进A）全局路径规划与DWA动态窗口局部避障的机器人自主导航混合控制算法（Matlab代码实现）
11-24
【动静障碍物】基于JPS算法（改进A）全局路径规划与DWA动态窗口局部避障的机器人自主导航混合控制算法（Matlab代码实现）内容概要：本文介绍了一种结合改进A*算法的JPS（跳跃点搜索）全局路径规划与DWA（动态窗口法）局部避障的混合控制算法，用于机器人在动静态障碍物环境下的自主导航。该算法通过JPS优化全局路径搜索效率，提升路径规划速度，并结合DWA实现实时动态避障，增强了机器人在复杂动态环境中的适应性和安全性。整个系统在Matlab平台上进行了代码实现与仿真验证，展示了良好的路径规划效果与避障性能。; 适合人群：具备一定机器人学、自动控制或路径规划基础知识的研究生、科研人员及从事智能机器人开发的工程技术人员。; 使用场景及目标：①应用于移动机器人在静态与动态障碍共存环境中的自主导航任务；②为研究高效全局规划与实时局部避障的融合策略提供技术参考与实现案例；③支持Matlab仿真环境下的算法验证与优化。; 阅读建议：建议读者结合Matlab代码深入理解JPS与DWA的集成逻辑，重点关注算法在路径最优性、计算效率与避障实时性之间的平衡设计，可进一步扩展至多机器人系统或复杂地形场景的应用研究。
Lua中loadstring应用[源码]
最新发布
11-24
本文介绍了在Lua编程中使用loadstring函数解析字符串公式的方法，特别是在游戏开发中的应用。通过示例代码展示了如何解析包含动态变量的字符串，如属性键、操作符和技能等级等，并动态计算其值。文章详细说明了如何利用loadstring将字符串转换为可执行的Lua代码，并处理复杂的公式解析，如计算buff持续时间和属性加成。这对于需要动态处理游戏内文本和公式的开发者具有实用价值。
VINS-Fusion部署流程[项目源码]
11-24
本文详细介绍了VINS-Fusion的部署及启动流程。首先，系统需要安装Ubuntu16.04以上版本并配置ROS环境，同时安装OpenCV、Glog、Ceres等依赖库。其次，编译功能包并进行多线程编译。启动阶段需获取IMU数据和图像信息，通过模拟器启动VINS-Fusion并查看Rviz可视化效果。标定部分包括相机内参和外参的配置，以及回环检测的优化。最后，文章简要提及实机启动的步骤，包括飞控和相机驱动的安装，以及通过脚本启动VINS-Fusion的流程。
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