機器人跑步為什么難 揭秘背后的技術(shù)挑戰(zhàn)
今天上午，首個人形機器人半程馬拉松在北京亦莊開跑,。機器人跑步與人相比有何不同,？為什么機器人奔跑如此困難，而人類卻能輕松完成,？
我們是如何奔跑的,？其實奔跑并非天生具備的能力。北京體育大學(xué)運動人體科學(xué)學(xué)院的李翰君老師解釋說,，在慢跑時,，我們主要依靠踝關(guān)節(jié)驅(qū)動，小腿后群和踝關(guān)節(jié)略微發(fā)力,，使身體重心前移，從而自然地開始跑步,。這一過程中,，髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的作用較小，主要是為了緩沖,。
相比之下,，機器人在跑步時平衡控制較為困難，每一步都需保持穩(wěn)定,，因此它們通常以平腳落地,，主要靠類似人的髖關(guān)節(jié)來驅(qū)動,。機器人的膝蓋一直保持彎曲狀態(tài)，以起到緩震作用,。機器人跑步需要依靠髖關(guān)節(jié)帶動無感知能力的腿和腳,，每次落地時，膝蓋和腳都要承受全身壓力,，這使得關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇尤為重要,。此外，機器人還需具備快速反應(yīng)能力,，否則難以維持平衡,。
機器人沒有本能和經(jīng)驗，只能依靠程序和計算,。為避免摔倒,，機器人必須實時計算未來幾百毫秒內(nèi)的重心、速度和姿態(tài)變化,，并在極短時間內(nèi)控制多個關(guān)節(jié)協(xié)同動作,。由于缺乏肌肉和彈性肌腱，工程師們通過柔順控制,、抗阻調(diào)節(jié)和力矩規(guī)劃等方法,，讓金屬關(guān)節(jié)學(xué)會“軟著陸”。這些都需要強大的實時算力支持,。
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