NIPPONIA 第38期 2006年9月15日发行

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专辑sp_star.gif机器人在现代社会生活中

东京大学名誉教授井上博允说∶“在人型机器人的研究及其技术方面,日本走在了世界的前沿。”

进化中的人型机器人

今天,人型机器人的活动功能在不断扩大,上楼梯,奔跑,跌倒了会自己重新站立起来,它甚至还能够操纵重型机械,能够推动轮椅、端茶,等等。正在学会“工作”的人型机器人,很快就会成为我们社会生活中的同伴。

撰文∶鸟饲新市 摄影∶榎本佳嗣

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在位于东京御台场的日本科学未来馆内,人们怀着极大的兴趣观看ASIMO的表演。

上∶重见聪史介绍新型ASIMO的特长在于,快走时速为6公里,能与人搀手而行,还能推手推车。

下∶双足行走功能研究初期的形状。

(摄影∶株式会社本田)

以“行走”为原点

使日本的人型机器人开发获得飞跃发展的契机,出现在1996年。那年的12月,本田公司(HONDA)推出了双足直立行走机器人P2(后来成为ASIMO的原型)。P2行走脚步稳实,令众多研究者惊叹不已。

在那之前,人们认为双足行走机器人的开发是很牵强的,然而,P2成功了,这使科研人员开始看到了人型机器人的可行性。

但首先着手对双足行走机器人的开发的,却是一个汽车厂商,这是为什么呢?参与ASIMO开发的科研人员重见聪史告诉记者∶“行走,是移动这一功能的前提要素,而这也正是本田公司汽车开发的基本点。”

本田公司对双足行走机器人的开发始于1986年。在开发过程中,科研人员们仔细观察人与其他动物的行走姿势,同时从医学书籍中吸收有关人体关节及其活动原理的知识。人型机器人的开发,真可谓是一项人体研究。经过不断的探讨,科研人员终于制造出了数台仅下半身装置的标准机,并在这个过程中逐步形成了独特的双足行走机器人技术。

自1996年成功地开发出了身高182公分、体重210公斤的P2后,本田公司又在第二年的1997年推出了小型且轻量级的P3,其身高为160公分、体重130公斤,从而为开发身高120公分、体重52公斤的ASIMO打下了基础。

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比留川博久说∶“毫无疑问,今后机器人开发的进展速度将会大大加快。”其身旁两侧的是HRP-2。

机器人将成为人的助手

在那同一时期(1998年),日本政府的通产省以产业技术综合研究所(产综研)为中心启动了「人机合作且共存型机器人开发工程」(HRP),目的在于实现机器人的实用化,使机器人真正成为人的工作帮手。

该项目工程,即HRP,最初是以本田公司的P3为基础进行研究开发的,后来,在2003年,它独自开发出了人型机器人HRP-2,其身高154公分,体重58公斤,成功地实现了人型机器人的小型化。HRP-2的特点是腰部灵活,同时,腕力也比较强,一旦屁股着地跌倒,也能自己站立起来。此外,它还能单独在重型机械(例如铲车等)上进行独立操作。

产业技术综合研究所的比留川博久介绍说∶“机器人能够在与人同样的环境中作业,并能使用人所使的工具,在这个意义上来说,机器人是非常具有经济价值的。同时,要与人共同合作,其必须是人体形状的。”

2005年秋,HRP-3的样板机问世。HRP-3在防尘及防水功能上得到了进一步强化,从而能够在野外进行作业。

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2005年9月推出的HRP-3试制品,它具有防尘及防水性能,可以直接用于野外作业。

科研人员在对HRP-2进行遥控操作。而正在开发的HRP-3具有能够记住简单操作程序的功能。

追求更灵活的“身体”和“头脑”

担任HRP项目组组长的,是东京大学名誉教授井上博允。井上教授认为,人型机器人必须要能够作为人的助手进行工作,尤其是在人口老龄化程度较高的日本以及其他发达国家,社会对人型机器人的作用寄予着较大的期望。

“人型机器人应能根据人的指示行动,例如‘把那个东西取过来’、‘拿着那个东西’,等等。老年人的身体活动功能衰落,人型机器人可以成为老人生活上的帮手,换句话说,人型机器人能够帮助体弱的人们自理生活进而享受生活。但愿不久的将来,人们在生活中可以像购置汽车那样地购置人型机器人。”可以说,ASIMO的最终目标也正是在这一点上。

那么,为达到这个目标,人型机器人的开发必须在哪些方面下大功夫呢?对此,井上教授认为,“必须使其“身体”和“头脑”更加灵活。“身体”灵活是为了安全,而所谓的“头脑”灵活,就是要使它更加聪明地领会指示和实施动作。”

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HRP-2在开铲车,作业时需要穿上防护服,以防尘和防水。


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