草图:“我们制造了一个能像人一样移动的机器人”

草图:“我们制造了一个能像人一样移动的机器人”

“我们的机器人名叫阿基里斯 (Achilles),是第一个能够以生物学方式精确行走的机器人。这意味着它不仅能像人一样移动,还能像人类神经系统一样向腿部发出指令。

每条腿有八块肌肉——凯夫拉带一端连接到电机,另一端连接到塑料骨架。当电机转动时,它会拉动带子,模仿我们肌肉收缩的方式。阿基里斯的一些肌肉从臀部或大腿延伸到小腿,因此它们可以将力量一直传递到肢体下方。这使我们能够将大部分电机放在臀部和大腿中。将它们放在高处可以使小腿保持轻盈,这样它就可以像人类的小腿一样快速摆动。

在人类中,脊柱中的神经元会发出控制双腿的节奏信号。它就像一个节拍器,来自双腿的感觉反馈会改变节奏。你的大脑可以介入进行纠正,但它不会明确控制每一块肌肉,这就是为什么你可以不假思索地走路。对于我们的机器人,一个由外部 PC 运行的计算机程序以类似的方式控制运动。每走一步,计算机都会发出一个信号,让一块臀部肌肉弯曲,另一块伸展。计算机根据腿部负荷和角度传感器的反馈改变这些信号的时序。类似的控制系统控制下部肌肉。

模拟人类运动在机器人之外也有应用。例如,它还可以帮助我们了解人们在脊髓损伤后如何恢复。但我们的机器人仍然是一个非常简单的模型——它没有躯干,无法应对复杂的地形。最初,我们还遇到了脚部打滑的问题。我们考虑过使用不同类型的橡胶来增加脚部的抓地力,但最终意识到解决方案已经存在。现在,机器人穿着一双 Keds。”

— 轨道科学公司的工程师Theresa Klein在亚利桑那大学读研究生时创造了 Achilles

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