早稻田大学机器人
仿生腿足式机器人的发展——浙江大学控制学院机器人实验室熊蓉教授谈国内外腿足式机器人研究情况
仿生腿足式机器人的发展——浙江大学控制学院机器人实验室熊蓉教授谈国内外腿足式机器人研究情况熊蓉【期刊名称】《机器人技术与应用》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】8页(P29-36)【作者】熊蓉【作者单位】浙江大学控制学院机器人实验室【正文语种】中文近日，来自浙江大学控制学院机器人实验室的熊蓉教授跟大家分享了仿生腿足机器人目前的研究情况以及她们团队所做的一些工作。
主要从五个方面对仿生腿足机器人展开介绍，包括研究背景与意义、研究历史与现状、关键技术与挑战、波士顿技术解析、浙大研究进展。
1.1 机器人的类型机器人有两种基本的类型，第一种是模仿人的手臂和手的功能，能够对各种物体进行操作、加工等作业的操作机器人；另外一种是模拟人、动物行走以及汽车行驶等移动能力的移动机器人。
移动机器人跟操作机器人相比，主要在于它的移动性，它扩大了机器人可作业的范围，可应用到各行业、各个领域中。
例如，它可以在工业上进行搬运、军事上进行作战、家庭里进行清洁，甚至能够到达人类难以到达的环境里面进行探测等。
目前这两种类型的机器人技术都逐步成熟，当前研究趋势是把二者结合起来，称之为移动作业机器人，它进一步强化了操作机器人作业范围和作业能力。
本文主要介绍移动机器人中腿足式机器人的情况。
目前，常见的陆地机器人通常是轮式和履带式，它们技术相对简单，而且发展成熟，已应用到诸多产品中。
另外还有一种是躯干式，它可以攀附在不平整的地面上，通过跟地面的摩擦来实现运动。
如图1所示。
1.2 为何研究仿生腿足机器人？既然轮式、履带式的技术简单且成熟，并且已有很多应用，为何还要花如此多的人力、物力研究腿足式机器人？当前，自然界里有很多地面环境并不平整，比如山地、丘陵、雪地等，在这些地面上，轮式或者履带式机器人难以行走，而足式跟轮式、履带式相比较，它在运动的灵活性和环境的适应性方面有着显著的优势，就像人在室内环境中可以轻松地上下楼梯，可以爬山，可以背负重物进行运输等。
日本四大私立大学详细介绍
日本四大私立大学详细介绍一、早稻田大学稻田大学(WasedaUniversity)，简称早大，本部设在日本东京都新宿区，是日本久负盛名的世界顶尖大学。
历届日本首相中就有七位是早稻田大学毕业生，国会议员近三分之一出身于早稻田大学。
索尼、卡西欧、三星、任天堂、优衣库等众多著名公司的创始人及社长皆出身于早稻田大学。
至今为止，已有30位校友成为日本文学最高奖之芥川奖得主，居日本之首。
在尖端科研方面，早稻田大学的机器人研发技术一直走在世界最前列。
世界第一台双足步行机器人便是由早稻田大学于1969年首先研制成功，而目前行走最接近人类的双足机器人，仍是由早稻田大学高西淳夫研究室研制的WABIAN系列机器人。
早稻田大学作为日本的机器人重镇在世界学术界扮演着举足轻重的角色。
二、庆应义塾大学庆应义塾大学(KeioUniversity)，亦称庆应大学，简称庆大，其主校区位于日本东京，是日本久负盛名的世界顶尖大学。
其商科、政法、经济、医学等方面最为突出，在日本的影响力远超早稻田大学。
此外，庆应亦是全球500强企业CEO校友数世界排名第9的大学。
在最容易成为上市公司社长的日本大学毕业生排名中，庆应常年雄踞第一，日本两千家最好的企业中至少十分之一的社长出身庆应，因此有“企业家摇篮”之称，更被认为是把握着日本经济命脉和未来的中枢学府。
有亚洲第一私立学府之称。
三、同志社大学同志社大学(DoshishaUniversity)，创立于1875年，位于日本京都府，校属基督教，战前与日本私学双雄庆应义塾大学、早稻田大学并称“私立三大校”，是西日本地区最顶尖的私立大学，关西四大名校“关关同立”之首(分别为关西大学，关西学院大学，同志社大学和立命馆大学)。
其横跨神学，文学，社会学，法学，经济学，商学，政策学，情报学，理工学，生命医科学，保健学，心理学，国际交流与文化学等十四大领域，是一所综合性极强的高等院校。
四、立命馆大学立命馆大学(RitsumeikanUniversity)，创立于1900年，位于日本京都市中京区。
机器人发展史
机器人发展史赵吉中机械设计制造及其自动化1班学号：201303040113 摘要：机器人已有三千多年的历史。
20世纪，机器人技术得到迅速的发展并在工业中得到广泛应用。
机器人学已发展为综合了机械学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的综合性科学，代表了机电一体化的最高成就，是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。
未来的机器人将向智能化方向继续发展。
关键词：机器人，发展，智能一、引言机器人的诞生和机器人学的建立及发展，是20世纪自动控制领域最具说服力的成就，是20世纪人类科学技术进步的重大成果。
现在全世界已经有100万台机器人，销售额每年增加20%及以上。
机器人技术和工业得到了前所未有的发展。
机器人技术是现代科学与技术交叉和综合的体现，先进机器人的发展代表着国家综合科技实力和水平，因此目前许多国家都已经把机器人技术列入本国21世纪高科技发展计划随着机器人应用领域的不断扩大，机器人已从传统的制造业进入人类的工作和生活领域，另外，随着需求范围的扩大，机器人结构和形态的发展呈现多样化。
高端系统具有明显的仿生和智能特征，其性能不断提高，功能不断扩展和完善；各种机器人系统便逐步向具有更高智能和更密切与人类社会融洽的方向发展。
二、机器人的定义机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置，虽然现在机器人得到了广泛的应用，但机器人定义的标准却没有统一，不同国家，不同领域的学者给出的定义不尽相同，虽然定义的基本原则大体一致，但仍有较大的区别。
世界上机器人制造最完美的是美国和日本，目前部分国家倾向于美国机器人协会所给出的定义：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过可编程程序动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。
直到四十多年前，“机器人”才作为专业术语加以引用，然而机器人的概念在人类的想象中却已存在三千多年了。
早在我国西周时代就流传着有关巧匠偃师献给周穆王一个艺妓（歌舞机器人）的故事。
日本最先进陪人睡觉的机器人
日本最先进陪人睡觉的机器人日本推出“妻子”机器人，被宅男抢购一空，妻子机器人为什么这么受欢迎？日本推出“妻子”机器人，上架两小时就被抢购一空。
日本宅男之所以会如此青睐“妻子”机器人，主要是因为“妻子”机器人逼真程度超乎想象，而且能提供三种让宅男们欲罢不能的服务，这三种服务分别是：外观定制服务、管家服务、伴侣服务。
也就是说，妻子能做到的事情机器人也能做到，妻子做不到的事情，机器人依然可以做到。
工厂的生产线不断向机械自动化发展，很多工厂都出现了无人车间，基本的零件生产和产品组装都是由一台台形态各异的机械手臂来完成。
机器人化生产线不仅提高了工厂的效率，而且能节省人员开支，最主要的是能够更好地控制产品质量波动。
在工业机器人领域，日本就一直占据领先地位。
从年开始，日本的工业机器人出口比例逐年增加，从最初的20%逐渐增长到70%以上。
但对此日本人并不满足，日本人在工业机器人技术“独占鳌头”的同时，人形机器人也开始崭露头角。
年，日本早稻田大学教授加藤一郎研发出了一个橡胶人造肌肉机器人。
之后的半个世纪中，也只有日本人在仿生机器人领域独自前进。
在此期间，日本可以说是全时间仿真机器人技术的领导者，其仿真机器人的技术随着时间推移，已经到达一个不可思议的程度。
最初的仿真机器人只是能够模拟人的某些功能，比如：机械手臂可以像人一样抓握物品；机器传菜员可以帮我们端茶递水；机器导游精通多国语言；机器管家可以控制家中的智能设备等。
然而日本人并未止步于开发机器人的单项功能，而是一步步的发展出了人的样子。
从开始的外观样貌复制，到之后的生理功能开发，日本的仿真机器人越来越有人的样子。
先是开发出了能够出汗健身的运动型机器人，后又开发出了外貌像人的“妻子”机器人。
这类仿真机器人都运用了仿真皮肤材料，并且根据真人设计了机器人的内骨骼和外貌。
在这些技术的加持下，一般人很难分辨出它只是一个机器人。
而且机器人配备了恒温系统，摸上去也和真人一样。
除了外观之外，仿真机器人还采用了智能芯片，让它能和人正常交流。
日本研究人员开发出夜间睡眠呼吸暂停感知机器人
在施工 现场 中的安全控 制 中， 要强调一 个 “ ” ， 严 字
主抓一个 “ ” 杜绝 “ 细 字。 以包代 管” 或 “ ， 已包不 管 ” 的局
面。 通过识别 和控制危 险源 ， 达到预 防和消除事故 的发 生， 是施 工安全管理 的根本 目标 。 对施 工生产 中人 的不 安全行 为和物 的不安全状态 的控制 ， 必须列入过 程控制
诸多不便。 的办法可 以根据患者 的患病程度设定治 新 疗数据 ， 据说有效率达７％至８ ％。 ０ ０
（ 自科 技部 网站 ） ？ 摘
｛
“ 熟睡君” 器人犹如狗熊抱 重量约２ ｇ 采用 机 枕， ｋ ，
患者头 枕机
：人 导 通 技 ，需 接 道 只 体 电 信 术 不 连 管 ，要 ：部 音 采 麦 风 可 施 动 测 的 量 集 克 即 实 自检 。
筑施工企业 的信 誉具有重要 的影响 。 一般说来 ， 多重 很
点工程项 目都 面临任务重 、 工期 紧 、 工环境差及 工种 施 交叉多 ， 工程量 大 、 专业 性强等问题 。 因此 ， 做好工 程进 度控制 ， 确保 整个工程项 目保质保量按期 交工 ， 建筑 是
证措施 、 施工 要点等技术质 量文件 ， 工程施 工关键部 对
严要求 ， 坚持 “ 三检制” 和隐蔽验收制度 。 最后 ， 要搞好 已
员开发出夜间睡眠呼吸暂停感知机器人
据报道 ， 早稻 田大学可部 明克教授领导的研究小 组成功开发 出夜 间睡眠呼吸暂停感知机器人 ， 给患有 “ 睡眠呼吸暂停综合症” Ｓ Ｓ 的人们带来福音 。 （Ａ ）
检测数据无线传输给计算机 ， 一旦发现Ｓ Ｓ Ａ 患者 出 现特殊频率的呼吸声或血液中含氧浓度 出现３ ％以上 的下降 ， 抱枕狗熊机器人的手臂旋 即刺激患者脸部 ， 促 使患者头部转动 ， 达到使呼吸道通畅的 目的。 至今 ， 对于舌头或脖颈周 围脂肪挡住气管而 出现 “ 睡眠呼吸暂停综合症” 的治疗主要采取一种名为Ｃ Ａ ＰＰ
早稻田大学优势专业介绍
早稻田大学优势专业介绍早稻田大学优势专业介绍一、早稻田大学优势专业1、政治经济学部：从“东西文化融合”的国际观点出发，培育学生对国内外各种问题的考察能力，毕业生多活跃于新闻界、政治、财经、国家机关，国际机构等各行各业。
2、法学部：培养在社会上能够积极主动展现自身高度的法律思维，判断能力的法律头脑，如今司法界有约1/7的司法人员毕业于早稻田。
3、教育学部：培养教育者，指导者为目标，08年新增“初等教育学专攻”。
毕业生不仅在教师聘用考试中的合格率极高，聘用后也广受好评。
4、商学部：提供众多杰出商务最前线的机会，培养能负担起国际化商务重任的人才。
5、国际交流研究科：对于文科生来讲，这是一个很有吸引力的专业。
如果你N1在130~140之间，可以考虑试一试这个专业哦～此研究科每年招收的学生较少，因为这是早大意在打造精英学生一个学科。
可想而知他的要求也相对较高。
6、亚洲太平洋研究科：如果你觉得自己的成绩并没有很大的优势，但依然以早大为目标，可以试试亚洲太平洋研究科，这个研究课收的学生是国际交流研究科的2倍左右。
二、早稻田大学申请条件本科留学的条件大家应该先申请进入日本语言学校学习，最短需要一年，最长需要两年学习下日语，然后参加日本留学生的考试，学生可以根据留学生统一考试的成绩水平，参加多所自己喜欢学校的考试，然后再次进行挑选，最终在确定一下自己要上的大学，然后到学校里面去注册，成为这所大学正式的学生。
研究生留学的条件国家统一招收本科毕业生，毕业证学位证齐全，日语二级以上，文科类的专业，日语专业学生要求一级，费用大概10万人民币左右和20万人民币的保证金。
其他辅助的一些条件英语的成绩，日本的一些著名的学府，像是，东京大学，京都大学，大阪大学，这些学校对于英语的成绩有着一定的要求，英语成绩比较好的学生有着比较大的优势，合理的.专业请求，去日本读什么专业也是一个比较大的问题，到日本以后继续攻读国内的专业当然是最好的选择，优秀文书的写作，提交日本留学申请的材料，主要是包括履历书，推荐信还有研究计划书，日本申请采取的是导师制，导师完全决定了录取的结果，所以材料怎么样才能够打动导师，就是最大的学问。
日本“变脸机器人”引发民众恐慌
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维普资讯
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科 技 长 廊
中 国最 轻 月 球 车 诞 生
◎陈 永 杰
月 球 车 在 进 行 沙 漠 试 验
》中， 由液态金属制造 的机器 所研制的机器人最多只能做 出一些 竟 一 下子 变 成 了一 个 小姑 娘 的模 结者 ２ 一００ 样 ！就 在 目瞪 口呆 之 际 ，机 器 人 的 人Ｔ １０ 可 以随心所欲地变化成任 事先设定 的几种固定表情 ，但未来 不过 ， 电影 中机器人变 的机器人在与人类交流时，必须做 脸 又陆续变成 了儿童、 中年男子等 何人 的外貌 。 形过程全部是通过 电脑动画特技完 到 随时进 行细微 的面部表情变化 ， 不 同模 样 ，甚 至还 长 出 了胡子 。 从而使它们真正像是一个人 ，而不 但现在 “ 变脸 ” 机器人却让这 这 不可 思 议 的一 幕 无 疑 让 人 联 成 的， 想起施瓦辛格主演的科幻 电影 《 终
的机 器人能拥有和 真人一模一样 的 装 成 人 类 四 处 招摇 撞 骗 ，而 我 们 却 外貌 ，并如同真人一样地 与人类交 毫无察觉 。我想我今后都无法睡觉 流 。高西笃 郎教授解 释 ：“ 当人类 了。 另一 网友则戏称 ： 我倒是很 ” “ 之 间交流时 ，他们能通过观察对方 想让这种机器人变成安吉丽娜 ・ 朱
面部表情 的细微变化 ，来判断对方 莉的模样 ， 然后 与她谈一场恋 爱。 ” 的精神状态 。但 目前，其他科学家
２ 案 ８ ０・ ０
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｝ ，它 可 以在 短 短 数秒 时 间 至
老太太转 眼 变小姑
目前仍 处于研 发初级阶段 ，只有一
机器人发展史
KINDO-KINDO
QRIO与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱIBO-SONY
NEC
ASIMO
ZMP
机器人的机械部分
机械原理 1、连续运动间断运动 2、快速（慢速） 慢速（快速） 3、转动（直线运动） 直线运动（转动） 4、正向运动反向运动 5、转动往复（活塞式） 6、水平运动垂直运动 7、转换转动方向 8、其他
评价指标 智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、 判断、决策、学习和逻辑推理等； 机能，指变通性、通用性或空间占有性等； 物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用 性、寿命等。
机器人的分类
从行为特点分类：遥控机器人、自动机器人。 从应用领域分：民用机器人、工业机器人、军用机器 人、特种机器人。
机器人的发展历史
一、第二阶段 机器人技术发展阶段（1954年—1978年） 1954年美国人乔治· 德沃尔制造出世界上第一台可编 程的机器人，并注册了专利。 1959年德沃尔与美国发明家约瑟夫· 英格伯格联手制 造出第一台工业机器人。 成立了机器人公司--Unimation公司。 1962年-1963年传感器的应用提高了机器人的可操作 性。 1965年约翰· 霍普金斯大学应用物理实验室研制出 Beast机器人。
机器人的发展历史
二、第二阶段 机器人技术发展阶段（1954年—1978年） 1968年美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器 人Shakey。 1969年日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一 台以双脚走路的机器人。 1973年世界上第一次机器人和小型计算机携手合作 ， 诞生了美国辛辛那提米拉克龙（Cincinnati Milacron） 公司的机器人T3。 1978年美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA， 这标志着工业机器人技术已经完全成熟。
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1.5 服务机器人TWENDY-ONE系列 早稻田大学的仿人型机器人“TwendyOne”，见图5的研制项目开始于2000年。 2007年11月底，早稻田大学的科学家历 时七年研制，推出了强调安全、可靠和 灵巧的第一代仿人型机器人“TwendyOne”。机器人“Twendy-One”的外型有些 笨重，但是手指却非常灵活。它一只手 能轻松拿起了桌上的一根吸管，然后另 一只手稳稳的端起了一个杯子。这一演 示证明了“Twendy-One”可以很好地给需 要喂药的老年人或者残障人士提供服务 。
下图为WABOT1号机器人：
1.2 第一台准动态机器人——WL9DR 早稻田大学在1972年完成了静态步行（即 WABOT1号机器人）后，就开始了更接近人的走路姿
下图为WL-9DR号机器人：
势的所谓“准动态步行机”的研究，即步行过程中 ，当落地脚交换时身体的重心进行动态地转移。于 是早稻田大学于1981年2月初进行了公开表演，展示 了WL-9DR号机器人，这是世界首次完成此项试验。 WL-9DR相当于人的下半身，两条腿共有10个自由度 ，高度约0.5米。步行机采用程序控制的方式，每个 关节的角度通过电位器反馈给计算机。采用微机进 行数据文件管理，再用另一台微机通过A/D转换对步 行机进行控制。它的研制成功使得机器人从40s缩短 到9s，步幅从0.17m提高到0.45m，下半身体重从130 公斤减至40.7公斤。
下图为TWENDY-ONE号服务机器人：
1.6 早稻田大学载人机器人研究 早稻田大学教授高西等人此前曾于2003年11月开发出了能 够坐人行走的双足行走机器人“WL-16”，此后又于2005年4 月开发出了坐上人之后能够上下台阶的新型机器人 “WL16RII”，逐渐对机器人进行了改良。2006年4月底推出的WL16RIII就是上述机器人的后续型号。 早稻田大学理工学术院教授高西淳夫研究室和日本机器人 开发风险企业Tmsuk公司，日前开发出了坐上人以后能够在 台阶或室外坑洼之处行走的双足行走机器人“WL-16RIII”。 在高1.28m的机器人上部安装了坐人的椅子，并装有用来指 示行进方向和速度的操纵杆，能够沿着设想的方向行进。 2007年3月中旬，早稻田大学又推出了最新的载人机器人 WL-16IV，它在功能和稳定性上相对WL-16III进一步加强。
下图为WL-16IV号 载人机器人：
下图为情感机器人KOBIAN：
1.7情感机器人 2009年6月23日，日本早稻田大学推出了一款情 感丰富的机器人—KOBIAN。据说该款机器人是世界 上首款能够同时利用表情和动作与人进行全面情绪 互动的机器人。
二：国内（仿人）机器人发展状况与对比
国内机器人发展主要由哈尔滨工业大学 为代表： 哈尔滨工业大学自1985年开始研制双足 步行机器人。基于控制理论曾经获得自然科 学基金和国家“863”计划的支持。迄今为 止已经完成了三个型号的研制工作: 第一个型号HIT-I为10个自由度。重 100kg，高1.2m，关节由直流伺服电极驱动， 属于静态步行。 第二个型号HIT-II为12个自由度，该机 器人髋关节和腿部结构采用了平行四边形结 构。 第三个型号HIT-III为12个自由度，踝关 节采用两电机交叉结构，同时实现两个自由 度，腿部结构采用了圆筒形结构。 目前，哈尔滨工业大学机器人研究所与 机械电子工程教研室合作，正在致力于功能 齐全的仿人机器人HIT-IV的研制工作，该机 器人包括行走机构、上身及臂部执行机构， 初步设定32个自由度。
三：对国内机器人发展的建议
A、长期研发计划及经费保障 机器人研发耗时长、耗资大，早稻田大学的机器人研发延续了30年。我 国必须从长计议有多年的计划和数千万元数量级的资金才能成气候 B、在市场运作中获得成功 日本一条成功经验是将研发置于市场大环境中运作。由于公司决策层的 远见卓识研发后期得到了丰厚的回报。中国期盼远见卓识的大公司参加 机器人计划，成功需要的公司的“主导”作用，以市场为风向标进行机 器人研发。 C、组织精干队伍 研究计划摊子不宜铺大，只有集中在国家级的科研单位小组以及有实力 的公司才可能坚持做这种长线研发投入，力戒一哄而起。 D、循序渐进 机器人的研究是一个渐进的过程。拟人机器人更是如此。步行机器人的 三大功能：步行、手及手臂作业、大脑决策。以步行最困难日本早稻田 大学和本田的本田都是从下肢着手逐步延展至上肢的。我国的研究计划 要既克服浮躁!轻敌情绪充分借鉴前人的经验制订切实可行的研发进度表 。
四：早稻田大学机器人研究总结
早稻田大学在机器人研究上起步较早，特别是对于两足步行机器 人的研究更是独树一帜，处于世界领先地位。其设计的步行载人机器 人、服务机器人、假肢等都在市场上获得了较大的反响，并获得了一 定的经济效益。这种市场与研究相结合的做法给了我国的研究很好的 前例。 我国的机器人的发展水平与国外，特别是日本，还有较大的差距 ，但近些年，我国的机器人研发能力已有长足的进步，相信在不久后 的未来，我们将进一步缩短与日本的差距，甚至超越日本，找到自己 的研发特色。
早稻田大学机器人研究
诸华林 11721126
目录Байду номын сангаас
早稻田大学典型机器人
国内机器人发展状况与对比
对国内机器人发展的建议
早稻田大学机器人研究总结
一、早稻田大学典型机器人 早稻田大学典型机器人
1.1 第一台真正意义上的仿人机器人—— WABOT 1 1973年，WABOT 1号，机器人，如图1 ，于“早大”有关研究室协作下完成。该 机器人身高约2米，体重160公斤。有两只 手，两条腿，在胸部有2个眼睛、耳朵和嘴 巴。全身共有26个关节，手上还装有触觉 传感器。机器人能用日语与人进行预先规 定范围内的简单的对话。它可根据人的语 言命令巡视周围，找到物体，并测出机器 人与物体的距离，然后缓慢的走到目标前 ，伸出双手，抓住目标再返回原地。
“日本机器人之父”加藤一郎教授是开创两足步行机器人研究的先驱，90年 代 WABIAN系列开始带有上肢才具有拟人形,高西淳夫研究室是原加藤实验室的 延续。WABIAN-RIV有如下特点: A:尽量再现人的步行功能 为了最大限度地再现人体步行机能,WABIAN设计成身高与人相近,有44个关节( 多出其它样机7-9)个,头部可前后、俯仰、侧摆、转动、肩部可回转，手腕可前 后、左右、回转、设计的自由度愈多当然愈灵活，但是也势必造成控制的难度 。因此WABIAN主要体现在研究价值上。 B:全身协调运动控制 早稻田大学创立的全身协调运动控制方法适应于尽可能多地再现人体运动功 能的目标，其特点是以上身为主实现大幅度动作，下身协从平衡。此方法后来 被改进并应用到索尼3DR-3X 中。 C:高度智能化 WABIAN-RIV还具有视觉、听觉，能够听从部分手势、体语和声音调整行走起 停，方向、步速、步幅，还能与人进行简单的语音交流。