二人形机器人精品PPT课件
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人形机器人基础知识
人形机器人基础知识嘿，朋友们！今天咱来聊聊人形机器人那些事儿。
你说人形机器人像不像个超级厉害的“变形金刚”？只不过它们不是为了拯救世界，而是来帮助我们生活变得更美好的呀！想象一下，有个和人长得差不多的家伙，能帮你干各种活儿。
它可以帮你打扫房间，那动作说不定比你还利落呢！就像家里多了个不知疲倦的小助手。
而且它还能陪你聊天，不管你说啥，它都能接上话，这可比有些朋友靠谱多啦，哈哈！人形机器人的身体构造可复杂了呢。
那一双双灵活的“手”，可以完成各种精细的动作，简直就像魔术师一样神奇。
还有那能自由转动的“脑袋”，仿佛藏着无数的智慧。
它们的“眼睛”虽然不是真的眼睛，但却能看清周围的一切，比我们的眼睛还厉害呢！它们的“腿”能带着它们到处走，想去哪儿就去哪儿，多自由啊！再说说它们的“大脑”，那里面装着满满的知识和技能。
它们能快速地学习新东西，就像一块永远吸不满水的海绵。
你教它做一件事，它很快就能学会，然后做得又快又好。
这要是放在咱学习上，那不得个个都是学霸呀！人形机器人在好多地方都大显身手呢。
在工厂里，它们可以不知疲倦地工作，生产出各种产品，提高了效率，还降低了成本呢。
在医院里，它们可以帮忙照顾病人，给病人送药、送饭，多贴心呀！在一些危险的地方，比如火灾现场或者核辐射区域，它们可以代替人类去冒险，保护我们的安全，多勇敢啊！不过呢，人形机器人也不是完美无缺的。
它们有时候也会犯糊涂，做出一些让人哭笑不得的事情。
但这也正是它们可爱的地方呀，不是吗？那我们该怎么和人形机器人相处呢？这可得好好想想。
我们不能把它们当成纯粹的工具，而要把它们当成朋友。
和它们友好地交流，尊重它们。
它们虽然是机器，但也是有“感情”的呢。
总之，人形机器人是个很神奇的东西。
它们让我们的生活变得更加丰富多彩，更加便利。
我们要好好利用它们，让它们为我们服务，同时也要和它们和谐相处。
难道不是吗？人形机器人的未来一定会更加精彩，让我们一起期待吧！。
机器人第2讲.pptx
13
2-4 转动矩阵
3．绕一个坐标轴旋转的转动矩阵
绕X、Y、Z坐标轴的旋转（图2－3）变换矩阵是最基本的 转动矩阵，它们是一般转动矩阵的特例，故可直接由一般 转动矩阵得到。
2020/12/3
14
2-4 转动矩阵
3．绕一个坐标轴旋转的转动矩阵 由式（2－5）可得到绕x轴旋转θ角的转动矩阵为：
cos(x j , yi ) cos( y j , yi ) cos(z j , yi )
cos(
x
j
,
zi
)
（2－7）
cos( y j , zi )
cos(z
j
,
zi
)
[r] j [iR j ]1[r]i [ jRi ][r]i
[ jRi ] [iR j ]1 [iR j ]T
2020/12/3
1)
自由度(Degree DOF) ：
of
Freedom,
Steห้องสมุดไป่ตู้art平台有18个关节，14
个连杆，18个关节有36个自由
度，代入上式得
F 6(14 18 1) 36 6
2020/12/3
4
第二章 机器人运动学
2-1概 述
机器人运动学是研究机器人各关节运动的
几何关系。
•
机器人可以看成开式运动链，由一系列连杆通过转动 或移动关节串联而成。
2020/12/3
1
自由度计算
1)对自于由6度自(由De度gr并ee联o机f器Fr人ee，do其m,结D构OF是)闭：环结构，主要优点是结构刚度大，
由6个油缸驱动，决定末端执行器的位置和姿态。油缸的1端与基座相连 （2自由度虎克铰），另1端与末端执行器相连（3自由度球铰），该机 器人将手臂和手腕的自由度集成在一起。主要特点为：刚度大，但运动 范围十分有限，运动学反解特别简单，而运动方程的建立特别复杂，有 时还不具备封闭的形式
三年级上册美术课件-第2课 机器人｜人美版 (共24张PPT)课件
听过第一集，我就被深深吸引了，说 书人开 宗明义 就告诉 听众这 本书姓 金不姓 黄，然 后通过 归纳总 结，把 这本奇 书的主 要情节 都呈现 出来。 边叙述 边归纳 ，边归 纳边讲 解，边 讲解边 评说， 把所有 的要点 都讲的 明明白 白。我 被深深 吸引了 ，花了 两天时 间听完 了29集 ，越听 越爱听 ，越听 越觉得 就像自 己亲自 阅读一 样，比 自己读 的不但 省力， 而且说 书人把 相同的 内容梳 理在一 起，听 过之后 别提多 明白了 。尤其 是最后 一集的 总结式 解读， 把中国 个人资 本的原 始积累 与西方 政府掠 夺性的 资本积 累做了 比较， 得出了 在英国 工业革 命后西 方资本 主义得 以发展 ，而中 国的封 建制度 限制了 商业的 发展， 从而导 致了中 国近代 史的悲 哀。 一种痛叫做，我本可以，却没能坚持 。
一双鞋，不管款式多新颖，包装多华丽 ，不耐 穿等于 摆设。 所以， 内涵很 重要。 但是，五年过去了。
我相信还不到痒的时候，可是，到底是 什么改 变了我 和他的 互动？ 早晨起 床，他 的位置 往往已 空荡， 只能由 皱褶的 床单证 实他确 实存在 过，即 使他偶 尔睡过 了头或 者小赖 一下床 ，也绝 对是急 急忙忙 由床上 跳起来 ，匆忙 的梳洗 着衣。
一双鞋，品牌的很贵，杂牌的便宜。所 以，出 身很重 要。
一双鞋，少了一只，没用，既不值钱又 不能穿 。所以 ，另一 半很重 要。
一双鞋，在杂货摊只是几十元，在商场 里，在 专卖店 ，价格 瞬间涨 到好几 百。所 以，位 置很重 要。 一双鞋，新款的价格再贵也有人买，老 款的再 便宜也 没人喜 欢。所 以，不 断进步 ，更新 自己很 重要。
动动脑
你都知道有什么样的机 器人？他们都会干什么？
一双鞋，不管款式多新颖，包装多华丽 ，不耐 穿等于 摆设。 所以， 内涵很 重要。 但是，五年过去了。
我相信还不到痒的时候，可是，到底是 什么改 变了我 和他的 互动？ 早晨起 床，他 的位置 往往已 空荡， 只能由 皱褶的 床单证 实他确 实存在 过，即 使他偶 尔睡过 了头或 者小赖 一下床 ，也绝 对是急 急忙忙 由床上 跳起来 ，匆忙 的梳洗 着衣。
一双鞋，品牌的很贵，杂牌的便宜。所 以，出 身很重 要。
一双鞋，少了一只，没用，既不值钱又 不能穿 。所以 ，另一 半很重 要。
一双鞋，在杂货摊只是几十元，在商场 里，在 专卖店 ，价格 瞬间涨 到好几 百。所 以，位 置很重 要。 一双鞋，新款的价格再贵也有人买，老 款的再 便宜也 没人喜 欢。所 以，不 断进步 ，更新 自己很 重要。
动动脑
你都知道有什么样的机 器人？他们都会干什么？
二、人形机器人
，日本的Honda公司[Honda, 2003]，也作了一 系列有关类人型机器的研究，从第一代的E0、E1、E2、E3、E4、 E5、E6、P1 、P2、P3，到2003 年来台湾展览的ASIMO（图1-2）， 不但将机器人的高度缩小至120公分，重量也减轻至52公斤；与高 160公分、重130公斤的P3相比，不但增加了安全性，也较有亲和力。 ASIMO为本田公司投入巨资经过10多年的开发，研制出了在世界上 居领先地位的类人型机器人成果。 ASIMO的全名为Advanced Step in Innovative MObility，采用具有及时预测动作控制系统的i-Walk技术， 让ASIMO在行走时能更加顺畅，同时在电脑工作站中启动行进步伐的 预先设定，并使用携带式的控制器来进行弹性的步伐及手部的动作操 作。此外，ASIMO透过它的身体的重力感应器和脚底的触觉感测器把 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。它不仅能于平坦路面行走，还可以上/下楼梯和 行走于倾斜的路面，由于脚底安装有压力感测器，脚底不平也能保持 身体的直立姿态，与1997年同公司所研发的P3相比，它具有体型小、 质量轻、动作紧凑轻柔的特点。 ASIMO身高120cm，体重43公斤， 适合于家庭操作和自然行走。
韩国科学家研制出“人型机器人”，会跳 舞、做家务、还会表达情绪。研究人员将 这款人型机器人取名为“马鲁”，马鲁身 高1.5米，可以模仿人类张开闭合嘴唇、 挤眉弄眼、上肢和下肢自如活动、会自动 停止行走。此外，马鲁还会表达自己的情 绪，高兴或生气时会散发出两种不同的香 味。这是由韩国科学技术院( KIST )研究 人员设计研发的，也是韩国首例。研发组 负责人You Bum-Jae说：“这种机器人为 人型机器人在家政服务领域的商业应用开 辟了道路，它可以边走边跳舞，还以代替 人来做家务。” 这一切都是通过先进的动作捕捉系统 来实现的，可以效仿多种人类动作，在行 走时如果遇到障碍物，灵活的双手可以搬 走障碍物
韩国科学家研制出“人型机器人”，会跳 舞、做家务、还会表达情绪。研究人员将 这款人型机器人取名为“马鲁”，马鲁身 高1.5米，可以模仿人类张开闭合嘴唇、 挤眉弄眼、上肢和下肢自如活动、会自动 停止行走。此外，马鲁还会表达自己的情 绪，高兴或生气时会散发出两种不同的香 味。这是由韩国科学技术院( KIST )研究 人员设计研发的，也是韩国首例。研发组 负责人You Bum-Jae说：“这种机器人为 人型机器人在家政服务领域的商业应用开 辟了道路，它可以边走边跳舞，还以代替 人来做家务。” 这一切都是通过先进的动作捕捉系统 来实现的，可以效仿多种人类动作，在行 走时如果遇到障碍物，灵活的双手可以搬 走障碍物
人形机器人(课堂PPT)
5
发展历程
• 类人型机器人的研究，最早可追溯至 西元1893年，Georges Moore创作了 第一个利用蒸气驱动类人型步行机器 [Rosheim, 1994]，然详细构造与运 动原理我们并无法得知。其后在第一 次大战期间，Thring发明了具有腿之 农耕机[Thring, 1983]。至1970年之 间，许多研究人员进行辅助人类行走 的步行机器之研究，如Bernstein于 1948年于莫斯科义肢设计研究中心， 发展具电子装置的腿外骨骼 （Exosceleton）[Karsten, 2003]。
11
• 图1.3 日本产业技术综合研究所（AIST）HRP系列[3] 在西元2000年，SONY公司也发表了高50公分，重5公斤的小型机器人， SDR-3X[Kuroki, Ishida, and Yamaguchi, 2001]（图1-3），每一只脚具有 六个自由度，不但会跳舞，还可单腿站立；而在2002年，SONY更发表了 最新一代的SDR-4X[Fujita, Kuroki, Ishida, and Doi, 2003]（图1-4），它 的高度58公分、重6.5公斤，每一只脚同样具有六个自由度，除了具有前 一代SDR-3X的功能外，还可以在10mm的凹凸地面行走，上10度的斜坡， 甚至被推倒了还能自己站起来，可说是向家用机器人的目标，又迈进了一 大步。
第三章节：人形机Biblioteka 人— 陈黄祥（研究方向：机器人研究、创新能力研究）
1
作业回顾与点评
自主作业： 美赞臣售货机器人设计方案 讨论内容： 1、造型 2、功能
2
怎么样的机器人是人 形机器人？
3
类人型机器人之发展现况
• 类人型机器人是一门由仿生 学、机构设计、控制理论和 人工智慧等多项科技形成的 跨领域科技，与轮型和多足 机器人相比，类人型机器人 拥有较大的优势去适应更复 杂的地形，并且有更加灵活 的运动能力和速度变化能力。
发展历程
• 类人型机器人的研究，最早可追溯至 西元1893年，Georges Moore创作了 第一个利用蒸气驱动类人型步行机器 [Rosheim, 1994]，然详细构造与运 动原理我们并无法得知。其后在第一 次大战期间，Thring发明了具有腿之 农耕机[Thring, 1983]。至1970年之 间，许多研究人员进行辅助人类行走 的步行机器之研究，如Bernstein于 1948年于莫斯科义肢设计研究中心， 发展具电子装置的腿外骨骼 （Exosceleton）[Karsten, 2003]。
11
• 图1.3 日本产业技术综合研究所（AIST）HRP系列[3] 在西元2000年，SONY公司也发表了高50公分，重5公斤的小型机器人， SDR-3X[Kuroki, Ishida, and Yamaguchi, 2001]（图1-3），每一只脚具有 六个自由度，不但会跳舞，还可单腿站立；而在2002年，SONY更发表了 最新一代的SDR-4X[Fujita, Kuroki, Ishida, and Doi, 2003]（图1-4），它 的高度58公分、重6.5公斤，每一只脚同样具有六个自由度，除了具有前 一代SDR-3X的功能外，还可以在10mm的凹凸地面行走，上10度的斜坡， 甚至被推倒了还能自己站起来，可说是向家用机器人的目标，又迈进了一 大步。
第三章节：人形机Biblioteka 人— 陈黄祥（研究方向：机器人研究、创新能力研究）
1
作业回顾与点评
自主作业： 美赞臣售货机器人设计方案 讨论内容： 1、造型 2、功能
2
怎么样的机器人是人 形机器人？
3
类人型机器人之发展现况
• 类人型机器人是一门由仿生 学、机构设计、控制理论和 人工智慧等多项科技形成的 跨领域科技，与轮型和多足 机器人相比，类人型机器人 拥有较大的优势去适应更复 杂的地形，并且有更加灵活 的运动能力和速度变化能力。
人形机器人第三节课——【人型机器人 精品课件】
人形机器人第三节课一，科普知识（30分钟）马达的发展历史直流电机的产生与形成1820年丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian Oersted, 1777-1851)发现了电流磁效应:将导线的一端和伽伐尼电池正极连接，导线沿南北方向平行地放在小磁针上方，当导线另一端连接到负极时，磁针立即指向东西方向。
把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁极之间，甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里，磁针照样偏转随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了安培定律。
1821年9月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型，被认为是世界上第一台电机，其原理如图1所示，在一个盘子内注入水银，盘子中央固定一个永磁体，盘子上方悬挂一根导线，导线的一端可在水银中移动，另一端跟电池的一端连接在一起，电池的另一端跟盘子连在一起，构称导电回路，载流导线在磁场中受力运动。
1822年，法国的阿拉戈盖吕萨克发明电磁铁，即用电流通过绕1线的方法使其中铁块磁化。
1825年，斯特企(W.sturgeon)用16圈导线制成了第一块电磁铁。
1829年，美因电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了一些革新，绝缘导线代替裸铜导线，因此不必担心被铜导线过分靠近而短路。
由于导线有了绝缘层，就可以将它们一圈圈地紧紧地绕在一起，由于线圈越密集，产生的磁场就越强，这样就大大提高了把电能转化为磁能的能力。
到了1831年，亨利试制出了一块更新的电磁铁，虽然它的体积并不大，但它能吸起1吨重的铁块。
1826年德因G.S欧姐提出电路实验定律一一欧姐定律。
1831年，法拉第发现了电磁感应现象之后不久，他又利用电磁感应发明了世界上第一台真正意义上的电机-法拉第圆盘发电机。
亨利的电动机的重要意义在于这是第一次展示了由磁极排斥和吸引产生的连续运动，是电磁铁在电动机中的真正应用1832年，斯特金发明了换向器，据此对亨利的振荡电动机进行了改进，并制作了世界上第一台能产生连续运动的旋转电动机。
人形机器人精品课件：第11课 让机器人站起来
◎ 制作起立动作 1
请制作机器人在向前躺着时站起来的动作。
让我们了解一下？
<向前躺着时站起来的过程>
仅靠6个场景时起立动作连接得顺畅吗？在哪些部分动作失败了呢？ 如果动作失败了的话，要怎样修改动作才可以让起立动作变得完美？ 人的起立动作包括很多运动神经的部分，因此制作机器人的起立动作时需要 用移动重心的方法制作动作。 首先从机器人向前躺着的姿势开始。张开双臂准备撑起上身。伸直胳膊，弯 曲腿部立起上身。再弯曲一些膝盖，把上身的重心向后移动。拿起胳膊立起 上身，掌握重心。
◎ 向前趴下
机器人向前俯身趴下。
任务
◎ 趴下后起立
反复弯曲伸直胳膊，让机器人做俯卧撑。
任务
如果过度到下一个场景时的动作不稳定，请把动作时间设定得更长一些或通过增加场景数来进行动作。
◎ 向后趴下
请让机器人向后趴下。
任务
◎ 倒着做俯卧撑请在向后趴下的状态下进行Fra bibliotek卧撑。任务
动作不稳定或过度到下一个场景时机器人跌倒的话，把动作时间，或场景与场景之间增加新的场景，细分动作试试。
< 人在向前躺着的状态下站起来 >
重心：中间 利用胳膊的反作用力掌 握上身的重心并站起来 。
重心：后面 80% 弯曲膝盖，用胳膊撑 起上身。
重心：后面 60% 伸直胳膊把重心向前移 动。
重心：中间 用脚支撑身体，掌握身 体的重心站起来。
< 人在向后躺着的状态下站起来 >
虽然根据仿人机器人的结构，起立动作会有所不同，但大部分的仿人 机器人都可以按照上述动作执行起立动作。 请以人的起立动作为基础制作起立动作!
学到了什么?
1. 请看下面的图片并挑选机器人一开始是什么
人形机器人精品课件：第1-4课 组装
螺丝
马达
PART 2. 左臂
3 组装肩膀
肩膀 螺丝
螺丝
导轨螺丝 x 1 马达
PART 2. 左臂
前面
后面
4 组装马达 (ID 06)
马达导轨
马达 马达导轨
PART 2. 左臂
螺丝
5 组装手
马达
PART 2. 左臂
手 螺丝
6 组装左臂
螺丝
螺丝 导轨螺丝 x 1
PART 2. 左臂
前面
电线
后面
PART 3. 右臂
1 组装腿
先连接电线，再连接腿的部分。
螺丝
导轨螺丝 x 2
螺丝
PART 7. 完成汇编
把电线整理得不被机器人所夹带
前面
后面
前面
后面
2 组装两个臂
先连接电线后组臂
2x4 螺丝 x 8
PART 7. 完成汇编
3 组装CPU
先连接电线后组装CPU
PART 7. 完成汇编
电线x1
机器 人
4 组装RF 模块
请注意马达的零点标记槽 和导轮的标记槽的位置， 然后再组装。
请注意
3 在组装机器人之前请注意马达的零点，然后再开始组装。如果马达的零点没有调准，请用
螺丝刀将零点校准。 顺时针方向转动
请注意
4 马达导轨组装时请确认螺丝的方向再组装 。
组装上螺丝的口 未组装上螺丝的口
请注意
5 在导杆上组装构架的时候一定要在马达零点对准的状态下组装。
:// roborobo.co.kr
1 组装马达导轨及关节
马达导轨
关节
PART 3.右臂
2x4 螺丝 x 4
2 组装马达 (ID 02)
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HRP-2类人型机器人平台（图1.3）于2002年3月公开，其 直立高度约有5英呎2英寸，重量接近128磅，有30个自由 度。 HRP-2是一台人机互动之人形机器人，它可以和一
个人合抬一块大木板，透过感应另一端由人施加的力和方
向来掌握平衡；假如跌倒亦能毫发无伤地再站起来，具有 完成日常任务之基本能力。
图1.4 SONY机器人[4]
类人型机器人之控制发展
2009年日本产业技术综合研究所（AIST）展示一款会说 话，可行走而又具有丰富表情的新型“女性”机器人HRP-4C，其全身共有30个马达来控制肢体移动也可以做 出喜、怒、哀、乐和惊讶的表情。
• 图1.3 日本产业技术综合研究所（AIST）HRP系列[3] 在西元2000年，SONY公司也发表了高50公分，重5公斤的小型机器人， SDR-3X[Kuroki, Ishida, and Yamaguchi, 2001]（图1-3），每一只脚具有 六个自由度，不但会跳舞，还可单腿站立；而在2002年，SONY更发表了 最新一代的SDR-4X[Fujita, Kuroki, Ishida, and Doi, 2003]（图1-4），它 的高度58公分、重6.5公斤，每一只脚同样具有六个自由度，除了具有前 一代SDR-3X的功能外，还可以在10mm的凹凸地面行走，上10度的斜坡， 甚至被推倒了还能自己站起来，可说是向家用机器人的目标，又迈进了一 大步。
第三章节：人形机器人
— 陈黄祥
（研究方向：机器人研究、创新能力研究）
作业回顾与点评
自主作业： 美赞臣售货机器人设计方案 讨论内容： 1、造型 2、功能
怎么样的机器人是人 形机器人？
类人型机器人之发展现况
• 类人型机器人是一门由仿生 学、机构设计、控制理论和 人工智慧等多项科技形成的 跨领域科技，与轮型和多足 机器人相比，类人型机器人 拥有较大的优势去适应更复 杂的地形，并且有更加灵活 的运动能力和速度变化能力。
图1.1 早稻田大学的人型机器人研究室[1]
图解
• 此外，Vukobratovic于1975年，在南斯拉夫的贝尔格勒， 发展辅助行走步行机器[Song and Waldron, 1989]（图14）。日本可说是世界上最热衷于类人型机器、且一直持 续不断研究的国家。从1966年至今，早稻田大学的人型机 器人研究室[Koganezawa, Takanishi, and Sugano, 1991]， 从早期有着最基本之双足移动功能的WL-1（图1-1a）开 始；到了WL -3（图1-1b），已经可以站立和坐下；WAP3（图1-5c），可上下楼梯和斜坡，更可以转弯，而且是 世界上第一个三维二足步行机器；WABOT I （图1-1d）， 可量测距离和方向，是世界上第一个照人类尺寸设计的机 器人；WL-9DR（图1-1e），将脚底接触地板的点，由三 个增加到四个，所以可利用数值解得到较特殊的步行方式； 而近年来WL-12（图1-1h），不但增加了上半身，且具两 个自由度的腰部，可以走得更可追溯至 西元1893年，Georges Moore创作了 第一个利用蒸气驱动类人型步行机器 [Rosheim, 1994]，然详细构造与运 动原理我们并无法得知。其后在第一 次大战期间，Thring发明了具有腿之 农耕机[Thring, 1983]。至1970年之 间，许多研究人员进行辅助人类行走 的步行机器之研究，如Bernstein于 1948年于莫斯科义肢设计研究中心， 发展具电子装置的腿外骨骼 （Exosceleton）[Karsten, 2003]。
• 再者，由1986年开始，日本的Honda公司[Honda, 2003]，也作了一 系列有关类人型机器的研究，从第一代的E0、E1、E2、E3、E4、 E5、E6、P1 、P2、P3，到2003 年来台湾展览的ASIMO（图1-2）， 不但将机器人的高度缩小至120公分，重量也减轻至52公斤；与高 160公分、重130公斤的P3相比，不但增加了安全性，也较有亲和力。 ASIMO为本田公司投入巨资经过10多年的开发，研制出了在世界上 居领先地位的类人型机器人成果。 ASIMO的全名为Advanced Step in Innovative MObility，采用具有及时预测动作控制系统的i-Walk技术， 让ASIMO在行走时能更加顺畅，同时在电脑工作站中启动行进步伐的 预先设定，并使用携带式的控制器来进行弹性的步伐及手部的动作操 作。此外，ASIMO透过它的身体的重力感应器和脚底的触觉感测器把 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。它不仅能于平坦路面行走，还可以上/下楼梯和 行走于倾斜的路面，由于脚底安装有压力感测器，脚底不平也能保持 身体的直立姿态，与1997年同公司所研发的P3相比，它具有体型小、 质量轻、动作紧凑轻柔的特点。 ASIMO身高120cm，体重43公斤， 适合于家庭操作和自然行走。
• 图1.2 日本本田公司ASIMO之演进[2]
• 类人型机器人HRP（Humanoid Robotics Program）系列 是AIST与川田工业（Kawada）、川崎重工业（Kawasaki）
共同合作的研究成果，经费是由新能源暨产业技术总合开 发机构（NEDO）基础技术研究事业之「在实际环境中作 业的人型机器人基础技术研究开发」计画所支助。
一国内发展情况
• 过去国内有关机器人的研究大都集中于自动导航 车、履带式服务机器人、智慧型轮椅、先进家用 服务机器人、机械手臂、居家看护机器人、个人 型助理机器人系统、小中型足球机器人等系统之 主要核心与系统整合技术之研发与软硬体装备建 置，较少有双足平台之类人型机器人相关研究， 国内所开发之类人型机器人都以RC伺服机（马达） 为其驱动单元，但是此类型之机器人一般仅于娱 乐之用，无法承受太大之负载，成为人们服务之 助力，所以发展大型类人型机器人有其必要。
个人合抬一块大木板，透过感应另一端由人施加的力和方
向来掌握平衡；假如跌倒亦能毫发无伤地再站起来，具有 完成日常任务之基本能力。
图1.4 SONY机器人[4]
类人型机器人之控制发展
2009年日本产业技术综合研究所（AIST）展示一款会说 话，可行走而又具有丰富表情的新型“女性”机器人HRP-4C，其全身共有30个马达来控制肢体移动也可以做 出喜、怒、哀、乐和惊讶的表情。
• 图1.3 日本产业技术综合研究所（AIST）HRP系列[3] 在西元2000年，SONY公司也发表了高50公分，重5公斤的小型机器人， SDR-3X[Kuroki, Ishida, and Yamaguchi, 2001]（图1-3），每一只脚具有 六个自由度，不但会跳舞，还可单腿站立；而在2002年，SONY更发表了 最新一代的SDR-4X[Fujita, Kuroki, Ishida, and Doi, 2003]（图1-4），它 的高度58公分、重6.5公斤，每一只脚同样具有六个自由度，除了具有前 一代SDR-3X的功能外，还可以在10mm的凹凸地面行走，上10度的斜坡， 甚至被推倒了还能自己站起来，可说是向家用机器人的目标，又迈进了一 大步。
第三章节：人形机器人
— 陈黄祥
（研究方向：机器人研究、创新能力研究）
作业回顾与点评
自主作业： 美赞臣售货机器人设计方案 讨论内容： 1、造型 2、功能
怎么样的机器人是人 形机器人？
类人型机器人之发展现况
• 类人型机器人是一门由仿生 学、机构设计、控制理论和 人工智慧等多项科技形成的 跨领域科技，与轮型和多足 机器人相比，类人型机器人 拥有较大的优势去适应更复 杂的地形，并且有更加灵活 的运动能力和速度变化能力。
图1.1 早稻田大学的人型机器人研究室[1]
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• 此外，Vukobratovic于1975年，在南斯拉夫的贝尔格勒， 发展辅助行走步行机器[Song and Waldron, 1989]（图14）。日本可说是世界上最热衷于类人型机器、且一直持 续不断研究的国家。从1966年至今，早稻田大学的人型机 器人研究室[Koganezawa, Takanishi, and Sugano, 1991]， 从早期有着最基本之双足移动功能的WL-1（图1-1a）开 始；到了WL -3（图1-1b），已经可以站立和坐下；WAP3（图1-5c），可上下楼梯和斜坡，更可以转弯，而且是 世界上第一个三维二足步行机器；WABOT I （图1-1d）， 可量测距离和方向，是世界上第一个照人类尺寸设计的机 器人；WL-9DR（图1-1e），将脚底接触地板的点，由三 个增加到四个，所以可利用数值解得到较特殊的步行方式； 而近年来WL-12（图1-1h），不但增加了上半身，且具两 个自由度的腰部，可以走得更可追溯至 西元1893年，Georges Moore创作了 第一个利用蒸气驱动类人型步行机器 [Rosheim, 1994]，然详细构造与运 动原理我们并无法得知。其后在第一 次大战期间，Thring发明了具有腿之 农耕机[Thring, 1983]。至1970年之 间，许多研究人员进行辅助人类行走 的步行机器之研究，如Bernstein于 1948年于莫斯科义肢设计研究中心， 发展具电子装置的腿外骨骼 （Exosceleton）[Karsten, 2003]。
• 再者，由1986年开始，日本的Honda公司[Honda, 2003]，也作了一 系列有关类人型机器的研究，从第一代的E0、E1、E2、E3、E4、 E5、E6、P1 、P2、P3，到2003 年来台湾展览的ASIMO（图1-2）， 不但将机器人的高度缩小至120公分，重量也减轻至52公斤；与高 160公分、重130公斤的P3相比，不但增加了安全性，也较有亲和力。 ASIMO为本田公司投入巨资经过10多年的开发，研制出了在世界上 居领先地位的类人型机器人成果。 ASIMO的全名为Advanced Step in Innovative MObility，采用具有及时预测动作控制系统的i-Walk技术， 让ASIMO在行走时能更加顺畅，同时在电脑工作站中启动行进步伐的 预先设定，并使用携带式的控制器来进行弹性的步伐及手部的动作操 作。此外，ASIMO透过它的身体的重力感应器和脚底的触觉感测器把 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。它不仅能于平坦路面行走，还可以上/下楼梯和 行走于倾斜的路面，由于脚底安装有压力感测器，脚底不平也能保持 身体的直立姿态，与1997年同公司所研发的P3相比，它具有体型小、 质量轻、动作紧凑轻柔的特点。 ASIMO身高120cm，体重43公斤， 适合于家庭操作和自然行走。
• 图1.2 日本本田公司ASIMO之演进[2]
• 类人型机器人HRP（Humanoid Robotics Program）系列 是AIST与川田工业（Kawada）、川崎重工业（Kawasaki）
共同合作的研究成果，经费是由新能源暨产业技术总合开 发机构（NEDO）基础技术研究事业之「在实际环境中作 业的人型机器人基础技术研究开发」计画所支助。
一国内发展情况
• 过去国内有关机器人的研究大都集中于自动导航 车、履带式服务机器人、智慧型轮椅、先进家用 服务机器人、机械手臂、居家看护机器人、个人 型助理机器人系统、小中型足球机器人等系统之 主要核心与系统整合技术之研发与软硬体装备建 置，较少有双足平台之类人型机器人相关研究， 国内所开发之类人型机器人都以RC伺服机（马达） 为其驱动单元，但是此类型之机器人一般仅于娱 乐之用，无法承受太大之负载，成为人们服务之 助力，所以发展大型类人型机器人有其必要。