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人形機器人感知系統包括哪些傳感器?感知系統依賴哪些算法

時間:2025-06-30 16:54:23來源:21ic電子網

導語:?一般來說,人形機器人的感知系統會采用多模態感知,通過集成多種傳感器,實現視覺、位覺、觸覺等多模態感知,以獲取更全面的環境信息,另外還需要高精度和實時性,采用高精度傳感器和算法,可以確保感知系統能夠準確感知外部環境的變化,感知系統需要具備高實時性,以確保機器人能夠及時響應環境變化。

  一、人形機器人發展關鍵節點

  (1)1920年代:最早的人形機器人問世。1921年,捷克作家卡雷爾·恰佩克的戲劇《羅瑟姆的萬能機器人》中首次提到了“機器人”一詞,劇名中的“Robota”一詞被用來形容一種經過生物零部件組裝而成的生化人——為人類服務的奴隸。這個詞后來演化成了 Robot,成為人造人、機器人的代名詞。

  (2)1950年代:人類工程學研究的興起。隨著工業技術的進步,人們開始研究如何設計機器人來模仿人類的外貌和動作。這個時期的機器人主要用于工業生產線上的簡單任務。

  (3)1960年代:日本機器人產業的崛起。日本成為人形機器人研發的領先國家之一。在這個時期,能夠模仿人類行走和舉起物體的機器人開始出現。

  (4)1980年代:機器人技術的飛速發展。隨著計算機技術的進步,機器人的智能程度得到了提高。這個時期出現了一些具備人工智能和語音識別功能的機器人。

  (5)2000年代:專用機器人的發展。除了工業和科研領域之外,人形機器人也開始應用于其他領域,如醫療、教育和娛樂等。這些機器人能夠和人類進行更復雜的互動。

  (6)2010年代以來:人形機器人成為研究的熱點。人形機器人在科研和技術領域的研究得到了廣泛關注。一些具備高度復雜動作控制和情感交流能力的人形機器人開始問世。 目前,人形機器人的發展正在不斷向前推進。隨著人工智能和機器學習等領域的不斷進步,人形機器人的智能程度和逼真程度將會不斷提高,為人類生活帶來更多的便利和創新。 在中國古代,并沒有像現代科技中的機器人概念。

  二、人形機器人感知系統包括哪些傳感器和算法

  位置傳感器:如IMU(慣性測量單元),用于測量機器人的運動及姿態信息。關節力控傳感器:包括一維壓力傳感器和一維力矩傳感器,用于測量關節的力和力矩信息。特斯拉在每個線性關節和旋轉關節上分別放置這些傳感器,以實現高精度的運動控制

  手腕和腳踝傳感器:采用六維力矩傳感器,提供手腕和腳踝的力和力矩信息。這些傳感器對于提高機器人的靈巧性和穩定性至關重要。

  觸覺傳感器:增加手部觸覺傳感器可以提高機器人手部的靈巧性能。特斯拉在手部使用了10個觸覺傳感器,而其他廠商也在探索基于視覺方案的觸覺傳感器。

  算法方面,如視覺感知算法,包括雙目三維環境感知、3D點云配準、位姿估計算法等,用于實現對外界環境的真實刻畫及數字模型的重建。

  數據融合算法:將來自不同傳感器的數據進行融合,提高感知系統的準確性和魯棒性。

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