我們?cè)?jīng)在無(wú)數(shù)的科幻電影里看到過各種機(jī)器人跟隨著主人公行走天下，特別是《星球大戰(zhàn)》里的機(jī)器人，更是讓人非常的向往。然而現(xiàn)實(shí)生活中，機(jī)器人卻總是不理想，特別是行走類機(jī)器人。而最近的一項(xiàng)研究卻顯示，類人行走在理論上已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展。
俄勒岡州立大學(xué)的工程師完成了一項(xiàng)研究，他們實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人類人行走的基礎(chǔ)性研究，最終使得機(jī)器人能夠像人一樣行走，完成更多的功能。該系統(tǒng)基于彈簧-質(zhì)量模型進(jìn)行搭建的，這個(gè)模型在十多年前就已經(jīng)出現(xiàn)了，然而依舊還有很長(zhǎng)的路可以走。這一次工程師就在該模型里加入了被動(dòng)動(dòng)力機(jī)械與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它讓機(jī)器人在崎嶇的山路上行走的時(shí)候也能夠避開盲區(qū)，保持平衡、保持運(yùn)動(dòng)的效率，像真正的人一樣行走。
這次模型的搭建頗費(fèi)了一些周章，首先是工程師們已經(jīng)在人類行走、跑步和動(dòng)物行走、跑步中耗費(fèi)了大量的時(shí)間，取得了大量的數(shù)據(jù)，其中對(duì)于行走和跑步時(shí)身體的流動(dòng)性和能量消耗方面獲得了重要的數(shù)據(jù)。另外，研究人員也分析了動(dòng)物的視覺神經(jīng)跟肌肉的聯(lián)系，從而運(yùn)用到機(jī)器人的模型搭建里。喬納森·赫斯特是俄勒岡州立大學(xué)機(jī)械工程教授和動(dòng)態(tài)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的主任，也是這次的負(fù)責(zé)人。他在接受采訪的時(shí)候說，類似的機(jī)器人曾經(jīng)出現(xiàn)過，然而在節(jié)能性和智能化方面跟這次的機(jī)器人相差甚遠(yuǎn)，特別是節(jié)能性上比以往機(jī)器人縮小了三倍。而且這個(gè)機(jī)器人代表著未來(lái)行走類機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)。
通過這次研究，科學(xué)家們基本掌握了人類行走的理論，突破了以前只是讓機(jī)器人行走的初級(jí)階段，進(jìn)入到了行走這個(gè)更復(fù)雜的活動(dòng)階段，而且終于有了最底層的物理理論支撐。該技術(shù)一旦成熟，那么制造出來(lái)的機(jī)器人就完全可以運(yùn)用到更復(fù)雜的環(huán)境中。比如消防方面，當(dāng)房屋燃起熊熊烈火的時(shí)候，機(jī)器人可以替代消防員進(jìn)入房屋里進(jìn)行救援，特別是需要爬樓梯的時(shí)候機(jī)器人就可以完成，而以前的機(jī)器人有部分可以上下樓梯，然而速度極慢，幾乎沒有任何的實(shí)際意義。另外，該技術(shù)也可以用于輔助殘疾人。它可以幫助殘疾人進(jìn)行步態(tài)訓(xùn)練，達(dá)到更好恢復(fù)的目的。還可以作為穿戴設(shè)備配置給殘疾人，那么就可以實(shí)現(xiàn)跟人體的真正協(xié)調(diào)。就像是電影里那樣，只有脫下褲子才能發(fā)現(xiàn)主角的一條斷腿是機(jī)械的。
據(jù)研究人員介紹，他們還在不斷的獲取更多的數(shù)據(jù)，以便能夠讓機(jī)器人滿足更多的地形和更加的節(jié)能、協(xié)調(diào)性更好。但筆者認(rèn)為，想要機(jī)器人像電影里那般飛奔還有很長(zhǎng)的路要走，而其中最關(guān)鍵的就是能量的問題，所以必須在電池容量或者其他可持續(xù)性強(qiáng)的能量提供方式上做文章，否則機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用局限性還是很大的。
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