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为什么要做人形机器人

十九科技网 2024-12-09 02:54:23 143 °C

一、为什么要做人形机器人

为什么要做人形机器人

在科技不断发展的今天,人形机器人作为人工智能领域的一项重要研究方向备受关注。人形机器人具有仿生学特征,能够模拟人类的外貌和行为,拥有广泛的应用前景。那么,为什么要做人形机器人?接下来,让我们深入探讨这个问题。

人形机器人的价值

首先,人形机器人的出现可以拓展人工智能在服务领域的应用范围。通过人形机器人,可以实现更加个性化、贴近人类需求的服务,例如在医疗、教育、家庭等领域。人形机器人具备与人类更加接近的外貌和语言交流能力,能够更好地融入人类社会,提升服务质量。

其次,人形机器人在工业生产中具有独特优势。人形机器人可以替代人类从事一些重复性高、危险度大的工作,提高生产效率的同时降低安全风险。在制造业等领域,人形机器人的应用能够带来巨大的效益和成本优势。

人形机器人面临的挑战

当然,人形机器人作为新兴领域也面临着诸多挑战。人形机器人技术的发展需要涉及机械结构、传感器技术、人工智能算法等多个领域的深度融合,技术门槛较高。此外,人形机器人的外观设计、动作规划、智能决策等方面的问题也亟待解决。

另外,人形机器人的应用还涉及到伦理道德、安全隐患等问题。人形机器人在服务和生产领域的广泛应用可能对传统就业模式造成一定影响,引发社会公众的担忧。因此,人形机器人的发展也需要与社会、法律、伦理等方面充分协调。

未来发展趋势

随着人工智能技术的不断进步,人形机器人的发展前景仍然广阔。未来,人形机器人可能会在更广泛的领域得到应用,例如在医疗辅助、教育培训、娱乐休闲等方面发挥重要作用。同时,人形机器人的智能化、个性化、情感化等特点也将得到进一步加强和突破。

总的来说,为什么要做人形机器人,不仅在于其能够为人类社会带来便利和效益,也在于推动人工智能和机器人技术的发展。当然,人形机器人的发展过程中还需克服诸多困难和挑战,需要科研人员、企业和政府共同努力,促进人形机器人技术的创新和应用。

二、人形机器人为什么都不高?

太高了制造需要的材料更多,成本更大!!!!!

三、乌龟有没有脊椎为什么?

乌龟的壳就是他的脊椎,是他的脊椎经过漫长的进化,肋骨封闭整个背部形成了壳.

四、为什么仿生机器人(仿动物、人形)的反应迟钝?

这是一个值得深思的问题。

首先有下面几个事实:

(1)机器人CPU中,电信号的传播速度是光速。而生物的神经系统中,神经信号(通常表现为神经细胞膜的电位变化,沿膜传播)的传播速度是几十到几百米每秒(参考:

Nerve conduction velocity

),远小于光速。

(2)机器人CPU的工作频率在MHz量级,机器人可以在千分之一秒之内,根据传感器的信号做出反应,反应速度远远比生物快。

(3)机器人的“机械传动装置”学名叫驱动器(Actuator),种类繁多,常见的是电机+减速齿轮。高性能电机+谐波减速器,力量可以比人大很多,速度可以比人更快,精度可以比人更好。如果用气动驱动(压缩空气进入气缸推动机器腿),那么可以实现缓冲减震。如果用液压驱动,那么力量大,刚性好,动态性能也可以控制。

也就是说,机器人的反应明明比生物快得多,力量速度精度也可以比生物好得多。

那么,为什么仿生机器人却比生物笨得多??

赛车可以比猎豹快(当然加速性能不如猎豹,而且不能在不平的地面跑),飞机可以比鸟快(超音速),但是海里的一条鱼,却比核动力的船和潜艇更快。更令人震撼的是,相对于鱼的速度,鱼耗费的功率比人类的潜艇要小得多。蓝鲸那么大的体型,按计算需要耗费350马力的功率游泳,而蓝鲸实际消耗的功率只达到60马力。(这是小时候看的的仿生学科普书里的一段,我不能保证是真的)

鱼还有一个能力,当鱼逆流而上时,它可以利用河中石头后面的旋涡的能量,让自己不费力就能前进。这已经得到实验的证实。鱼在这么做的时候,测量肌肉发出的电信号,发现身上的肌肉是放松的。

鸟类也具有这样的能力,信天翁连续几天御风而行,海燕在暴风雨中顶风前行(“让暴风雨来得更猛烈些吧”),军舰鸟在台风之中安全降落。鸟类的运动是三维的,比鱼复杂很多,所以现在的研究结论比较少。当然,到了风口猪也能飞起来,但是猪飞了也无法控制自己啊,鸟才是最熟悉风的动物,有没有风口都能飞,有风能飞,没风也能飞。

说完了海里游的,天上飞的,再来看看地上跑的。

小强(蟑螂)每秒钟可以跑出10倍身长的距离。

猎豹不仅能跑出100km/h的速度,而且最关键的是,它不是在道路上跑的,而是在不平整而松软的土地上跑的。坦克能越野,但完全达不到这个速度,而且能量消耗很大,非常费油。

因为坦克前进的时候,它的履带一直压在地上,走到哪里压到哪里,很多土都被压变形了,而迫使这些土变形需要很多很多能量。汽车也是这样。

而用腿跑步的动物们,却只留下一个个脚印蹄印爪印,只有脚印处的土被压缩变形,这样消耗的能量就少很多了。

动物的奔跑,其实是一连串的“跳跃”。

动物腿上的筋(肌腱)是弹簧,在每一次落地的时候,弹簧被拉伸,储存能量,紧接着,在跳起的过程中弹簧收缩,储存的能量又释放出来了。

就像一个篮球在地上跳,只要有人拍(对应动物肌肉做的功,适时补充每一步消耗掉的能量),就可以一直跳下去。

这种跳跃不仅省能量,速度快,而且非常灵活,可以突然加速,转向,停止。

人其实也是这样运动的。更有意思的是,竟然是明清时期练武的中国人,率先用“弓”(力学上相当于弹簧)来描述人体的动力学性质。武式太极拳创始人武禹襄说“蓄劲如张弓,发劲如放箭”。还有“一身备五弓”。

[转载]“一身备五弓”之说
拳术界很早以来就有“一身备五弓”之说,技击中的各种发力都是五弓合一共同伸缩的结果,一触即发,打人如放箭。将人体手足与躯干比喻为五张弓,下肢两弓以足、胯为弓稍,膝为弓把;上肢两弓以手与肩为弓稍,肘为弓把;躯干弓以尾椎与大椎处为弓稍,腰为弓把;五弓合一就是五弓的弓把要相吸相系,既相对固定又富有弹性,上肢两肘把位要始终有下垂之意,下肢膝把位有上提之意,结合身法的松肩落胯,将上下四把位与腰间产生联系,以此形成人身一张大弓。这张大弓以大椎及上肢和下肢与尾椎形成上下两梢,腰部为弓把,意在肘、膝与命门的相系相连,使之紧密联系,形成一个完整的体系。

话说回来,究竟是为什么,生物明明比机器人反应慢得多,精度低得多,但是生物的运动却那样灵活而高效,秒杀机器人呢?难道因为生物是上帝的创造吗?中国古人可不这么认为。同样来了大洪水,诺亚得到神的指示造了方舟,只有全家活了下来;而大禹得到了乌龟背的启示,组织所有人一起治水,让洪水自动流向大海,结果所有人都活了下来。

中国传统神话中有哪些可能映射现实? - 相争何为的回答

这个问题的答案是这样的。

首先,生物体的神经网络具有极强的模式识别能力泛化能力(面对从来没见过的东西,也可以根据已有的经验做出判断)。“愚者暗于成事,智者见于未萌”,说的就是这两种能力。而运动中真正需要的,不是快速的反应,而是正确的反应。

虽然机器人可以做到每千分之一秒看一次自己的运动状态,但是在千分之一秒的时间间隔里,机器人的运动变化很小,看不出来什么趋势,而当趋势变得比较明显的时候,可能是几分之一秒以后了,这时再反应的话,如果驱动器响应速度慢,就很可能来不及了。

正是因为这一点,所以机器人才纷纷使用高刚度、快速响应的驱动器(因为需要频繁的调整,响应不快是不行的),高精度,数据平滑的传感器(因为只看一个或几个数据,为了防止被误导,就需要高精度和数据平滑),和刚硬的机械结构,耗费很多能量反复调整,来达到稳定的效果。结果稳定有余,灵活不足,行动有余,观察不足。

而生物体则不然。生物体的每一个神经末梢都是传感器,在同一时刻有成千上万个变量数据进入神经网络。单独一个变量的变化无法说明任何趋势,可能是干扰,误差,但是同时看成千上万个变量,就能在很短的时间里发现变化的趋势。各个变量变化的趋势(你增我减,或你增我增)将体现各个变量的相关性,并以神经细胞之间链接强度的形式记录下来。所有的链接只要大于一定强度,就会随时间逐渐减弱;但是外来的变量如果穿过链接从一个细胞到达另一个细胞,使另一个细胞兴奋,那么这两个细胞之间的链接就会加强(就好像“如果你觉得我的话有意思,你就更想听我说话,所以你和我的链接就会加强”)。正如地上的路:本来没有路,信号走多了,也就成了路;路会渐渐磨灭,也会被人修得更宽。有的链接不断加强,有的则保持不变,而那些被加强的链接,从一个细胞连到另一个细胞,在脑海中画出长长的线。而如果一条线首尾相连,“从北京出发又回到北京”,形成了一个环路,那么如果进来一个信号,就会在环路里面绕圈,产生一定周期的运动。这种运动,就可以控制鱼的摆尾,鸟的振翅,马的飞奔,人的起舞。(或许这就是中枢模式发生器(CPG)的诞生过程。)

其次,生物体的神经系统并没有“工作频率”的概念,生物是随着自己身体的运动节奏,在同一时刻并行处理信息的,举手投足翻身摆尾都是信号,身体运动的过程就是信息处理的过程,而不是像机器人系统那样,CPU自己有一个固定的节奏(工作频率),串行处理信息,每秒处理几百几千次。所以,生物不需要机器人那么快的信息处理速度(但却在同一时间并行处理很多信息),身体走得多快,信息处理就多快。有趣的是,太极拳的技击(格斗)原则和这个很像:我的运动,顺着对方的节奏来,对方有多快,我就有多快。我的身体有可能慢,但我的心意要比对方转得快,这种快不是简单的反应快,而是先一步看出对方的意图。看似被动,结果反而取得了主动。

再次,生物体非常善于巧妙利用自己身体的动力学特性(身体的惯性,肌腱的弹性等),而不是像主动控制型机器人一样,依靠强力的驱动器来抑制自己身体的动力学特性。也就是疏而不堵。例子是,人走路时,腿的肌肉在大部分时间里都是放松的,腿是自己摆出去的,而不是像机器人ASIMO一样,腿是靠驱动器硬抬起来的。

THUDA PDWBOT 48步被动行走

(这个机器人是没有动力的,但是也能下坡行走,如果加上动力,就可以在平地行走了。)

最后,生物体的驱动器——肌肉的力学特性比较独特。

如果用肌肉驱动一个机器人,那么肌肉将完全不能适应这个工作,因为以现在机器人的标准来看,肌肉”驱动器“的精度太差,刚度太差(机械特性太软,力增加时速度减少得很明显),响应速度太差。然而,鸟的翅膀不是用来走路的,是用来飞的。

肌肉的力学特性,在阻抗控制的角度反而是大好事,肌肉可以非常容易地改变自己的机械阻抗,想硬就硬,想软就软,刚度可以迅速改变,这是所有人造驱动器都很难做到的。参考:

能否通俗易懂地讲解一下阻抗控制,以及一般的阻抗控制模型的物理层面的由来? - 相争何为的回答

五、为什么现在还没设计出来人形机器人?

第1次造型复杂,关节多控制系统更难。不管是从平衡还是控制器还是智能系统,都要比现有的机器人更复杂。

六、机器人为什么一定要做成人形?

主要是为了能够让这个机器人更加的形象,同时能够让这些有非常好的拟人素材,这样就能够让它做成人的形状,也是为了能够更加的贴切。

七、魔戒索隆为什么没有人形?

因为索隆失去至尊魔戒,所以没有实体。

索隆在与最后同盟作战时就已经没有肉身了,全靠魔戒提供能量维持实体,当魔戒被圣剑砍下的那一刻索隆再也无法维持人形。

八、非洲牛蛙为什么目前没有天敌?

它是食肉性两栖动物,极具攻击性,能跳近3m远。有齿突状的牙齿,非常贪吃,当有运动物体经过时,会扑向进入其捕食范围内的几乎所有动物。包括昆虫、小鸟、小爬行动物、两栖动物、啮齿动物等等,甚至会同类相食。几乎没什么物种可以对付它,所以沒有天敌。

九、为什么LED汽车大灯目前没有普及?

LED车灯是主流,未来更多的车型将配备LED车灯,甚至激光灯组。现在没有普及的原因只有一个:成本问题。很多入门车型配备卤素灯,中高配则配备了LED灯组。很多国产车则是全系配备了LED车灯,甚至雾灯也都采用LED光源。而决定穿透力的是色温,目前LED灯色温也可以做到2800-3000k,全系LED大灯也是可以实现的。

LED灯泡虽然单价在不断下降,基本与氙气灯持平或者更低。但是成本仍然高于卤素灯,因为LED车灯并不像日常照明灯具要求那么低。如果主机厂配备LED车灯,那么对LED灯的要求与卤素灯是一样的。首先是稳定性与耐久性、光衰、色温等。可能有人说网上最便宜的LED车灯才卖几十或者百元,如果主机厂采购价格肯定会更低。其实这个想法是错误的。主机厂采购零部件是有标准的,例如上面说的卤素灯标准。

而LED灯泡虽然原理简单,但是对驱动电路要求比较高。而LED芯片的一致性、色温、发光效率、光衰、寿命各个厂家的产品质量也是参差不齐的,虽然外观看着都一样,但是实际参数大不一样。LED想要长期稳定工作保持高效率输出,那么一个优质的驱动电源是不可缺少的。电源要求也很高:首先就是恒流功能,LED内阻与温度有关系,点亮初期内阻大,随着点亮时间延长LED温度升高,内阻会逐步变小。如果采用恒压电源,那么LED工作电流会越来越高,最终造成严重光衰、甚至烧毁。这就是为什么有人改了LED后,亮度越来越低的原因,不到一年不得不换下来的原因之一。

因此LED必须采用恒流驱动。而且驱动电流大小也同样影响LED的表现,电流过小功率达不到标称功率 亮度低。电流过大会缩短LED寿命。而LED芯片一致性也决定了LED灯日后的表现,涉及到光衰、寿命等问题。举个例子来说,拿来一对LED芯片,开发出专用的驱动电源。无论是测试还是老化都是正常的,但是批量生产后产品 返修率却很高。追其原因就是芯片一致性不好导致,内部不一致各方面参数一致性都很差。

所以合格的LED灯,主机厂可以装车的LED车灯其成本远远高于网购的LED车灯。毕竟装卤素灯虽然亮度低一些,但是寿命与稳定性是没有问题的,而安装了低成本的LED车灯风险就高了很多!

十、为什么目前兴义没有有高铁路线?

有高铁,目前处于可研报告阶段

盘兴铁路是国家“十三五”综合交通规划项目,北起沪昆高铁盘州站,止于兴义南站,线路全长约98.309公里,项目总投资135.4亿元。作为贵州省实现“市市通高铁”的最后一个项目,盘兴铁路桥隧比90.66%,是目前贵州高铁中桥隧比最高的线路。

据了解,盘兴铁路建成通车后,黔西南州将通过沪昆高铁融入全国高铁网并迈入高铁时代,贵阳至兴义2小时内可抵达,贵阳至省内8个市(州)中心城市1至2小时高铁交通圈将正式形成。

盘兴铁路自沪昆高铁盘州站引出,向南经盘州市保田镇、兴义市清水河镇,止于兴义南站,线路全长约99公里,其中,盘州市境内线路长58.75公里,拟设盘州南、保田站;兴义市境内线路长40.08公里,拟设兴义南、兴义北等站。

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