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机器人太“硬”了?软体机器人了解一下|WRC2018:澳门新浦京8455com

编辑:澳门新浦京8455com 来源:澳门新浦京8455com 创发布时间:2021-03-01阅读11487次
  

澳门新浦京8455com:记录:王宇,香港科技大学机器人研究院院长,机械及航空航天工程系教授。在2015年重新进入香港科技大学之前,他曾在美国马里兰大学、香港中文大学和新加坡国立大学工程学院任教。现任IEEE自动化科学与工程杂志高级编辑、IEE机器人与自动化杂志、ASME生产科学与工程杂志副主编。以下是王宇教授在2018世界机器人大会上的演讲内容。

(公众号:)编澳门新浦京官网辑整理了不改变本意的编辑。刚体机器人成熟期的理论体系和不存在的问题美国在10多年的时间里仍然研究和改编了机器人的发展路线图。其中提到很多问题,有两个比较突出的问题:第一,机械臂的灵巧性和可操作性;第二,新的机器人或其他机器人如何需要更相似的人的操作员性能和功能。这两个问题在以前改编的路线图中都提到了,还谈到了其发展方向。

但是随着时间的流逝,机器人和机器人的发展方向仍然不具体。近年来,发展路线多种多样。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视),)上图展示了如何通过传统的刚体机器人发展,来制作灵活的机械臂。刚体机器人在过去几十年中仍然是主要的研究路线,该机器人研究体系已经到了成熟期,其中工业机器人的应用也得到了全面的发展和推进。

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(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视),)以某种方式与人体对话的机器人或使用环境更相似的机器人的机器人几乎不受我们发现的机器人的限制。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视),健康)例如,辅助者走路或发挥其他行为能力的机器人是巨大的刚体机器人,似乎没有太大的局限性。(威廉莎士比亚、哈姆雷特、信道)从学术和应用的角度回顾过去机器人的发展,特别是工业机器人达到顶峰的发展依赖于系统的技术,主要是刚体机器人的整个技术体系。

通过机械原理建造机器,这种机器需要运动,从刚体理论中去除刚体,用确定的结构性材料代替,加上动力和驱动装置(基本上由电动机驱动),最终构成了由审美控制的原始系统,即机器人。从运动学的角度来看,1876年德国工程师利洛在完全合理化机械原理(刚体运动学)后,写了《机械运动学》一书。蒸汽机发明者以后,机器人的发展和机械的发展都依赖刚体运动学的基础,驱动、感知、控制几乎一起制造,最终形成一个系统,使当今各种自动化机器得以制造,包括汽车、火车、工业机器人在内,系统地进行机械研究或机械生产的理论已经非常成熟。软件材料及软件机器人的市场需求要想让机器人做更多的工作,特别是在环境或与人类对话中的不利问题3354刚体机器人在马达的驱动下惯性很大。

意识到外部世界可能不会再次遭受反感的冲击,会造成不稳定,刚体和软件的环境对话也不容易控制。因此,很难用传统的刚体机器人制造出远远超过工业机器人市场需求的新型机器人。

我们期待机器人不仅需要与环境、人互动,还需要这样的机器人需要感官和必要的通信能力。这种机器人不仅不会给人类带来相当大的帮助,还包括康复、帮助老年人。

(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),健康)但是刚体相互作用很差,电动机工作时很难很好地控制电动机,获得灵活的驱动和对话。因为电动机的功率一般相当大,现在不能对低功率进行灵活的控制。我们应该想想能不能找到别的办法。

大自然不思考人体。人体有骨骼结构,但外部不需要骨骼和外部的交互,而是与外部交互的最重要界面,有肌肉和皮肤(软件)。

我们想起了改变刚体机器人框架,用其他材料代替的新机器人,即软体材料。软件材料与刚体材料相比相互作用要多得多,所以用软件材料制作新的机器人可以拓展新的应用领域。

(威廉莎士比亚、软件、软件、软件、软件、软件、软件、软件)软件机器人的尝试,从人体的角度来看,我们肌肉的弹性系数基本上与橡皮硅相似。如果用橡皮硅制造软体机器人,从弹性的角度来看应该和人体相似。

所以我们尝试用软塑料等材料制造机器人,软机器人已经开始变成新的想法。实际上,这件事比较新。到2012年左右,几名美国教授将气枪用作塑料通气器,需要爬、跳等动作的软机器人,可以做到我们想要的软机器人性能。通过这些前沿和探索性的工作,我们可以准确地看到医疗机器人、可穿戴机器人、玩具机器人等软件机器人的市场前景。

当然,还需要传感器和驱动技术、灵活的传感器和灵活的驱动器等其他技术。柔性传感器的材料已经做了一些研究,但做柔性驱动器很难。现在市场上有很多庞加莱。

例如,飞机的机翼不是现在的同一个机翼,而是灵活的、可变形的机翼。如果表扬的话,空气动力学性能会更差,所以不会再有用处了。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),)随着三维打印机技术的蓬勃发展,可能会经常出现更简单的软件机器人材料。

软件机器人开发的核心问题软件机器人的发展必须仔细考虑以下几个问题。1)从学术角度来看,做软件机器人必须要有软件材料,不提供灵活对话的主体,里面可能有刚体,人一样的骨骼,刚体之间也可能发生运动,还可以再加上铰链机制。2)软件可以再增加一些生产性驱动器和传感器,如果有生产性驱动器和传感器,柔性机器人的性能不会提高。

3)只检测刚体骨架,外面的肉体是被动的皮肤和肌肉,相互作用不低一些。总的来说,从学术角度来看,我们应该把软件机器人看作与人相同的结构。这里不会有很多问题。例如,如何做这种事,最后取决于它给你的功能和性能。

(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视)),成功我们要根据它的运动是手、脚、车还是最终结构是如何制作的来说。如果是手,我们必须设计手指,使手指能够抓住物体。如果是驱动的话,就要做脚。

软件部分应包含在机器人的设计、检测和整个控制框架中。现在基本上没有好的运动学理论。实际应用仍然是将刚体运动移动到灵活的身体。个人认为,我们应该从最基本的角度来看软件机器人,主要有三个主要问题:1)如何定义柔性系统(软件机器人系统)。

机器人需要运动刚体运动学可以通过机械原理解决问题。软件还没有涉及运动理论。

2)如何设计/控制灵活的系统。我们不能用铰链和感应来解决问题。如何在软件机器人中引起运动,以及如何更容易控制运动。

控制成了一件很困难的事。因为有无限的维度,所以如何驱动软件机器人系统,最终取决于如何控制好。(圣雄甘地,软件,软件,软件,软件,软件,软件,软件,软件3)灵活的系统生产材料问题。

今天我们面临的最大问题是软件机器人的材料问题,材料给了我们相当大的局限性,我们真的没有很好的软件材料,所以没有真正做到最后想做的软件结构。(约翰肯尼迪,软件,软件,软件,软件,软件,软件,软件,软件,软件)。

软件机器人系统右边的图片是软件机器人系统。如果上面有软件机器人的结构,就要有设计方法。然后,必须使用模型生成动态方程。最后,可能会有有限的检测。

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不是每个维度都有感知。然后,通过使用检测系统进行控制来生成控制系统。

其中最好的是什么设计,什么体系结构需要制造人类所需的软件机器人,软件机器人需要完成什么任务,如何构建这些任务,所以必须制定运动计划或任务计划,然后添加明确的动态系统来创造适当的控制。最后,可以设计简单的软件机器人。理论上,要解决问题就是这种大框架的问题,但严肃地在一起并不是那么容易。

但是已经有人在虚拟空间解决了这些问题。做电脑绘图的工程师们已经想到了这些问题,制造了虚拟世界的软件机器人,其性能几乎是你需要的。(阿尔伯特爱因斯坦,电脑名言)其中上面有柔软的材质,下面有四条腿,有理想的驱动器就可以制作跳跃。

该软件机器人需要在虚拟环境中构建平衡和跳动以及各种其他动作。从建模角度来看,理想系统的软件机器人已经建立起来了。但是模型是理想的模型。

材料可以是线性的,也可以是非线性的,驱动需要力,控制系统的控制方程和控制方法都解决了问题。此外,仿生设计和运动计划、任务计划都是用传统的机器人设计方法解决问题。

这种理想模拟的图形软件机器人没有成为现实。要想成为现实,仍然需要找到材料、驱动器、传感器,而且都几乎要和型号一起提供,现在还不能构建。软件机器人的市场潜力是软件机器人在医疗、国防、救护车领域有市场需求,但确实下一个市场是玩具,业界最感兴趣的是迪士尼、迪士尼投入了大量资金,但仍然难以构建。

要找到合适的非线性模型,很难说明这些软件资料。非线性更强的话,控制和其他设计也很难。

现在期待通过3D打印机找到仅限于软件机器人的材料。(约翰肯尼迪,Northern Exposure(美国电视),创作)3D打印机的快速发展使我们有机会混合使用不同性能的材料,最后通过3D打印机获得相对复杂的灵活性系统,如机器手指和机器腿。

我们制作的3D打印机的手指可以用来抓苹果、鸡蛋、豆腐,但实际上一起使用的话,不会有相当严重的问题。现在,使用3D打印机制作的这个灵活的手指仍然很结实。用力物体缓慢移动时手指不动。

也就是说,没有刚性。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视连续剧),)简又要心疼了,所以有性能逆刚度,这种性能在柔性机制或机器人上仍然非常有限,这也是一个比较不利的问题。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),)软件材料的市场需求平时机器人使用的基本上是电动机,气动或液压。

因为这是传统高功率机器的驱动动力。如果适用于软件机器人,我们自然期待将软件的材料用作驱动器。

最重要的软件材料是类似硅的压电塑料材料,通电后不会扩张或扩张。例如,最简单的驱动器是制作气球。气球不会收缩,收缩不会带来动能,尤其是气压下降时。也就是说,它可以作为驱动器使用。

(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),)最初的想法是把这些驱动器做好,然后在软件机器人结构上以成绩部署。每个驱动器都可以独立控制。

因此,有为驱动而生产的控制,性能不会提高很多,但一起执行更不容易。最近的做法是建立队伍。

驱动时不会产生轻微的波动,最终会带来各种效果。我们做的和足球差不多。(你)。

通过这种驱动器产生最坏的效果也是如此。大部分驱动小鱼尾巴,摇晃的话大约是4-5赫兹,频率太高,力量也太大。

只是变形更大而已。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视连续剧),)目前业界对软件机器人来说,驱动物质是相当大的瓶颈,机身驱动、液体驱动和压电驱动效果都不好。如何拥有好的驱动器才能帮助软件机器人的发展也是一个不利的问题。

软件机器人开发的三个主要问题最终,目前还没有如何发展软件机器人的路线图。本质上没有机械运动原理、刚性结构、驱动和大系统这三个大问题。

最后,要有有助于设计的理论,还要有实现任务规划和路径规划的理论支持。因为材料的局限性太严重,驱动的可行性太小,几乎没有设计方法,所以现在大家要做的就是共享案例。想出好的方法,就给大家看,让可行性更进一步。

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软体机器人更多,小问题要有一定的进展,慢慢地融合这种顺利的事例和经验,使软体机器人在理论上有所发展。更重要的是,要有适合软件机器人的材料,才能给我们带来更好的空间,更适合软件机器人的发展。

今天有很多制造塑料材料的公司,但对软件材料的基本解释指出,我们没有市场。因为我们几公斤是不够的他们需要看数百万吨的必要材料。不是那么大的规模。

制造这种塑料材料的公司将在短期内做我们忙碌的工作。(威廉莎士比亚,哈姆雷特,材料) (威廉莎士比亚,哈姆雷特,材料)个人指出,前景应该不错,但路还比较长。-澳门新浦京8455com。

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