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“肌肉哥”機器人問世

   日期:2013-01-13     來源:中國網(wǎng)    作者:華文     評論:0    
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    我們已經(jīng)研制出了許多機器人了,仿生的機器人龜、機器人蜂鳥、機器人松鼠,足夠開個機器人動物園;還有不少能裝“萌”的人形機器人,會像模像樣地模仿人的動作言語。而今天這位“郎”機器人,堪稱機器人中的“肌肉哥”,它的肌肉最多最完備,設置最像真人。

  由日本東京大學研制的郎機器人全身共有肌肉160塊,其中76塊在軀干上,12塊在肩膀上,22塊在脖子上,而腿肉則有50塊。它腳蹬一雙看上去有點不合腳的網(wǎng)球鞋。而158厘米的身高、50公斤的體重,都與一位12歲日本男孩相當。它所有的骨骼和肌肉都仿照真人配備;四肢在整個體重中所占的比例也與真人體的比例相吻合。所以說,郎是從生物學角度看也十分準確的仿生機器人。

  那么,為什么要嘗試和模仿人類的身體呢?項目負責人中西裕翔說,要將仿生機器人提高到新水平,重量是個棘手問題。他談到郎的前身——小次郎,那是用肌腱驅動的機器人,只有上半身,卻已有45公斤重量。按此比例的話,全身型的郎機器人重量會達到100公斤!這對較小型機器人來說是太重了。

  于是項目組決定更徹底地向真人學習,用與人相當?shù)闹亓勘葋碓O計機器人的肌肉和骨架。從2010年開始,他們給小次郎機器人增添更多的肌肉和電機,使新機器人郎的基礎成為迄今最接近真人的結構。比如說,55公斤的男孩大腿上有約5公斤肌肉,小腿上2.5公斤。而郎最后采用的比例是大腿肌肉4公斤、小腿2.76公斤,與其相似。

  除了重量,研究人員也試圖達成真人肌肉的力矩和關節(jié)活動的速度。郎的總輸出功率是小次郎的5倍以上,它能像體操運動員那樣瀟灑地抬腿。郎的關節(jié)扭矩與人幾乎等量;但關節(jié)角速度不如真人,大約是70-100度/秒。這是兼顧重量和功率的結果,如果采用更強更大的電機,往往就會比較重。

  與小次郎一樣,郎也是由滑輪狀肌肉系統(tǒng)(如圖)驅動的,不過這次采用的不是先前的點至點肌肉,而是扁而寬的平面狀肌肉。肌肉由單一電機啟動,提高了穩(wěn)定性。這些電機賦予郎機器人64個自由度(雙手除外):其中脖子和雙臂各13個,兩條腿各7個,而脊柱11個自由度。

  郎的鋁制骨骼結構看上去相當有型,肋骨架特別令人印象深刻,比先前用三維打印作的骨架(往往會破損)更加堅固;而郎的膝蓋關節(jié)還包括仿真的十字韌帶和能滑動的髕骨.
    不得不說現(xiàn)在人類的機器人現(xiàn)代化科技越來越不可思議了。

 
 
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