類人機器人的研究現(xiàn)狀及展望

陳兵駱敏舟,馮寶林陳賽旋

（1.中國科學技術(shù)大學精密機械與精密儀器系，安徽合肥，230027；2.中科院合肥物質(zhì)研究院先進制造技術(shù)研究所，江蘇常州，213164；3.常州大學機械工程學院，江蘇常州，213016）

類人機器人的研究現(xiàn)狀及展望

陳兵1駱敏舟1,2馮寶林2陳賽旋3

（1.中國科學技術(shù)大學精密機械與精密儀器系，安徽合肥，230027；2.中科院合肥物質(zhì)研究院先進制造技術(shù)研究所，江蘇常州，213164；3.常州大學機械工程學院，江蘇常州，213016）

機器人是近年來發(fā)展起來的一個多學科和技術(shù)相交叉結(jié)合的應(yīng)用領(lǐng)域，類人機器人是研究熱點之一。類人機器人技術(shù)匯集了當今世界在機電、材料、計算機、傳感器、控制技術(shù)、人工智能、仿生科學、思維科學、心理學以及理論語言學等多個學科領(lǐng)域的尖端技術(shù)。本文主要介紹目前國內(nèi)外類人機器人的研究現(xiàn)狀，分析各典型類人機器人的自由度分布，同時對類人機器人的理論研究現(xiàn)狀做簡單介紹，對目前研究存在的問題做分析，提出類人機器人未來的發(fā)展方向。

類人機器人，雙足步行，自由度，穩(wěn)定性

1 引言

機器人已成為21世紀具有代表性的高技術(shù)研究課題，綜合涉及機械科學、電子學、力學，仿生學、控制論、計算機技術(shù)、人工智能、系統(tǒng)工程等多學科領(lǐng)域。1920年捷克作家卡雷爾●卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬能機器人》，人類社會從此開始有了“機器人”這一概念。在該劇中，機器人“Robota”是劇作家筆下的一個具有人的外表、特征和功能的機器，是一種人造的勞動力。隨著科學技術(shù)發(fā)展，機器人的含義在不斷地拓寬著，現(xiàn)代的機器人已跨出了結(jié)構(gòu)化環(huán)境的生產(chǎn)車間，向著人類生活的諸多方面滲透。

人類一直希望創(chuàng)造出和人類構(gòu)造相似、能與人類合作的類人型機器人，類人機器人是一種具有人的外形，并能夠效仿人體的某些物理功能、感知系統(tǒng)及社交能力，并能承襲人類部分經(jīng)驗的機器人。類人機器人的典型特點是機器人的下肢以剛性構(gòu)件通過轉(zhuǎn)動副聯(lián)接，模仿人類的腿及髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)，并以執(zhí)行裝置代替肌肉實現(xiàn)對身體的支撐及連續(xù)地協(xié)調(diào)運動，實現(xiàn)雙足行走。因雙腿直立行走是人類特有的步行方式，故仿人行走是機器人行走方式中自動化程度最高、最為復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)。

步行機器人包括雙足、四足、六足和八足機器人等，與輪式機器人、履帶機器人及其他足式機器人相比，類人機器人具有更高的靈活性和獨特的優(yōu)勢，主要特點如：類人機器人具有人類相似的外形和擬人化的移動特性，更容易被使用者接受；類人機器人對步行環(huán)境要求很低，能適應(yīng)各種地面且具有較高的逾越障礙的能力[1-2]；通過研制步行機制，可以為醫(yī)療康復(fù)機構(gòu)提供一套能夠服務(wù)于傷殘病人（下肢癱瘓和截肢者）的類人行走機構(gòu)[3]；類人機器人的雙足系統(tǒng)是一個不穩(wěn)定系統(tǒng)，其動力學特性極其復(fù)雜，具有多變量、非線性、強耦合和變結(jié)構(gòu)等特點，所以它是研究人工智能問題和先進控制算法的良好平臺；類人機器人具有廣闊的工作空間，由于行走系統(tǒng)占地面積小，活動范圍很大，其上配置的機械手具有更大的活動空間。

類人機器人是工程上少有的高階、非線性、非完整約束的多自由度系統(tǒng)，對機器人的機械結(jié)構(gòu)及驅(qū)動裝置提出了許多特殊要求。類人機器人的研究是多學科的交叉、綜合與提高。機械工程師、電子學家、計算機專家、機器人學家、人工智能專家、生物學家、心理學家、語言學家、物理學家、認知學家、神經(jīng)生物學家甚至哲學家和藝術(shù)家等都有參與其研究。

2 類人機器人研究現(xiàn)狀

類人機器人的研究始于1960年，早在1968年，美國通用公司的RSmo-sher試制了一臺名為“Rig”的操縱型雙足步行機器人，揭開了類人機器人研究的序幕。1969年，南斯拉夫的著名科學家M. Vukobratovic提出了一種重要的研究類人機器人的理論，即ZMP穩(wěn)定判據(jù)，這是類人機器人研究的基礎(chǔ)。世界第一臺像人的現(xiàn)代機器人是在1973年由Waseda大學科學工程系生物工程研究組開發(fā)的，它被命名為WABOT-1。

2.1 國外研究現(xiàn)狀

2.1.1 美國研究現(xiàn)狀

美國是機器人發(fā)展較早的國家之一，1968年，美國通用公司的RSmo-sher試制了名為“Rig”的操縱型雙足步行機器人。1999年美國麻省理工學院研制出了類人機器人COG，由頭、軀干、胳膊及雙手組成，它是人和人工智能等領(lǐng)域的一個平臺。2005年，麻省理工學院研制出具有29個自由度的機器人Domo。密歇根大學和其他研究機構(gòu)合作研制的具有雙腿的機器人Rabbit，如圖1所示，不但可以像人一樣走路，還具備奔跑的潛能，擁有較簡單的機械結(jié)構(gòu)[4-6]。

2010年，代表美國參加RoboCup比賽的機器人CHARLI-L是美國第一臺真正意義上的類人機器人，如圖2所示，由吉尼亞理工大學制作，它沒有遠程電源或遙控計算機，身高約1.52m，有胳膊有腿，走起路來像人一樣左右邁步。

圖1 Rabbit機器人

圖2 CHARLI-L機器人

美國波士頓動力公司研制出類人機器人Petman[7]，如圖3所示。Petman是美軍類人機器人中的佼佼者，它的職能是為美軍實驗防護服裝。波士頓動力公司承諾說Petman能維持平衡，靈活行動，當它在跑步機上奔跑時受推擠力也不會被推翻，可以完成行走、匍匐以及應(yīng)對有毒物質(zhì)的一系列動作，還能調(diào)控自身的體溫、濕度和排汗量來模擬人類生理學中的自我保護功能，從而達到最佳的測試效果。整個Petman 使用了液壓技術(shù)，使得它能夠做出近似人類的動作，它高1.75米，重80kg，奔跑速度能夠達到7km/h。

2.1.2 日本研究現(xiàn)狀

日本的Waseda大學研究類人機器人已有將近40年的歷史，其機器人研發(fā)分為兩個階段：WABOT和WABIAN。WABOT項目于1973年研制出類人機器人WABOT-1，它是世界上第一個類人形機器人；1984年研發(fā)了WABOT-2，這款機器人可以彈琴。1992年Waseda大學制定了類人機器人研發(fā)計劃，1995年Waseda大學的類人工程制造出第一個原型——Hadaly-1，1997年又研發(fā)出雙足行走機器人WABIAN，WABIAN系列的WABIANRII機器人高1.84m，重127kg，有43個自由度，分布情況為：每條腿6個，每只胳膊10個，頸部4個，眼睛4個，軀干3個；該系列的WABIAN-RIV機器人，自由度分布為：每條腿7個，每條胳膊7個，腰部2個，軀干2個；其研制的最新機器人WABIAN-2R，如圖4所示，高1.48m，重63.8kg，有41自由度，可以實現(xiàn)像人一樣行走時用腳跟觸地和用腳趾離地，腳趾采用被動關(guān)節(jié)連接，通過雙腳的滑動實現(xiàn)機器人快速轉(zhuǎn)彎，并通過實驗證明滑動轉(zhuǎn)彎比抬腿轉(zhuǎn)彎消耗的能量更少，尤其是機器人腳部設(shè)計了類人腳的足弓，機器人行走時通過足弓的變化實現(xiàn)在腳著地階段可以緩沖地面對腳的沖擊、在腳離地階段可以對腳產(chǎn)生推力 [8-10]。

圖3 Petman機器人

圖4 WABIAN-2R機器人

本田類人機器人研究開始于1986年，并于1996年11月展示了一個有雙腿雙臂的類人型機器人P2。P2關(guān)節(jié)數(shù)量是行走需要的最少數(shù)量，高1.82m，寬0.6m，重210kg，雙腿共12個自由度：髖關(guān)節(jié)3個，膝關(guān)節(jié)1個，踝關(guān)節(jié)2個。同年又推出可自行上樓梯的人形機器人P3；2000年推出可自由轉(zhuǎn)向的人形機器人；2004年12月發(fā)布的新型ASIMO Type-R已經(jīng)能夠達到6km/h的奔跑速度以及迂回行走。2006年發(fā)布的ASIMO機器人，如圖5所示，除具備行走功能與各種人類肢體動作之外，更具備了人工智能，可以預(yù)先設(shè)定動作，還能依據(jù)人類的聲音、手勢等指令，執(zhí)行相應(yīng)動作，此外，它還具備基本的記憶與辨識能力。ASIMO高1.2m，重52kg，行走速度為0～1.6km/h，單手抓力達0.5kg，自由度總數(shù)達34個，分布情況為：頭頸部3個，肩關(guān)節(jié)3個，肘關(guān)節(jié)1個，腕關(guān)節(jié)3個，五根手指2個，腰部1個，髖關(guān)節(jié)3個，膝關(guān)節(jié)1個，踝關(guān)節(jié)2個。最新的ASIMO機器人已具有自主導航能力，視覺系統(tǒng)可以讓其在一個存在運動障礙物的動態(tài)環(huán)境中實現(xiàn)自主避障，并且可以幫助兒童學習[11-12]。

日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（METI）從1998年開始實施類人機器人項目，于2002年研制出了HRP系列機器人，HRP-2高1.539m，寬0.621m，重58kg；共有30個自由度：頭頸部2個，每條胳膊6個，每只手1個，腰部2個，每條腿6個；行走速度達到2.5km/h。METI研制的HRP-3機器人具備防塵防水結(jié)構(gòu)，在100mm/h的大雨中也可工作，而且在摩擦因數(shù)為0.1、相當于易滑冰面的路面上，也能以1.5km/h的速度行走。METI最新研制的HRP-4機器人，如圖6所示，高1.51m，重39kg，有34個自由度，每條胳膊有7個自由度，HRP-4的設(shè)計理念就是價格低，能耗小，重量輕，體型苗條，有更好的操作能力[13-14]。

圖5 ASIMO機器人

圖6 HRP-4機器人

日本索尼公司于2000年推出了娛樂型類人機器人SDR-3X，它高0.5m，寬0.22m，重5kg，有24個自由度，其中頭部2個，軀干2個，每條胳膊4個，每條腿6個。2003年，索尼公司推出第一個會跑的雙足娛樂機器人SDR-4XII，索尼公司定義的跑是指機器人行走時雙足處于離開地面的非接觸狀態(tài)，并不是那種一定要某只腳接觸地面的快步行走（類似于競走運動）。SDR-4XII高0.58m，寬0.27m，重7kg，有38個自由度，在行走時可以有約20ms的時間不接觸地面[15]。

2.1.3 韓國研究現(xiàn)狀

2002年1月，韓國科學技術(shù)院（KAIST）的吳俊浩教授開始類人機器人的研發(fā)，當年8月研制出韓國第一個類人機器人KHR-1的機身，2003年1月研制出能步行的KHR-1。KHR-1高1.2m，重48kg，具有21個自由度：腿部12個，胳膊上8個，軀干1個，沒有手和頭部。2004年研制出KHR-2機器人，KHR-2高1.2m，重54kg，有41個自由度，分布狀況為：頭部6個，手臂8個，手掌14個，腰部1個，下肢12個，能像人一樣在房間中行走。

2004年12月，韓國科學技術(shù)院又宣布成功開發(fā)出新型智能機器人KHR-3，即HUBO，這是該機構(gòu)研制的最新類人機器人，如圖7所示。HUBO機器人高1.25m，重55kg，行走速度為0～1.25km/h，單手抓力為0.5kg。HUBO具有41個自由度，分布情況為：頸部2個，每只眼睛2個，軀干1個，肩關(guān)節(jié)3個，肘關(guān)節(jié)1個，腕關(guān)節(jié)2個，五根手指各1個，髖關(guān)節(jié)3個，膝關(guān)節(jié)1個，踝關(guān)節(jié)2個。目前，HUBO機器人手指的三自由度關(guān)節(jié)由一個硅膠驅(qū)動器和一個電磁鎖機制聯(lián)合驅(qū)動，在同樣合適的抓取力度情況下，提高了抓取精度[16-17]。

除美國、日本、韓國外，其他國家也在進行類人機器人的研究。德國慕尼黑技術(shù)大學應(yīng)用力學實驗室的Johnnie類人機器人有17個自由度，高1.8m，重40kg，每條腿有6個自由度(踝關(guān)節(jié)2個，膝關(guān)節(jié)1個，髖關(guān)節(jié)3個)，手臂有2個自由度。比利時研制了采用氣動肌肉驅(qū)動的類人機器人Lucy，機器人重30kg，高1.50m，每條腿有6個自由度，采用12個氣動肌肉控制。法國的類人機器人BIP2000是由法國的INRIA和Laboratoirede Mecaniquedes Solides實驗室共同開發(fā)的，BIP2000沒有頭和手臂，全身共有15個主動關(guān)節(jié)和2個被動關(guān)節(jié)，2個被動關(guān)節(jié)位于腳上。此外，還有英國加藤實驗室推出的WL系列機器人，加拿大的類人機器人HR6，等等。

2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

與國外相比，我國從20世紀80年代中期才開始研究類人機器人，但國內(nèi)類人機器人的研究在863計劃和自然科學基金的支持下也持續(xù)開展了多年。

哈爾濱工業(yè)大學自1985年開始研制類人機器人，早期的機器人沒有頭部和雙臂，到1995年研制成功了HIT-1、HIT-2和HIT-3三個型號。1995年研制成功的HIT-3類人機器人，上身和腳掌安裝了三維微型加速度傳感器，足底有二維力矩傳感器，每條腿有6個自由度（髖關(guān)節(jié)3個、膝關(guān)節(jié)1個、踝關(guān)節(jié)2個）。2004年6月，哈爾濱工業(yè)大學研制成功能用腳踢球的雙足類人足球機器人。機器人高0.5m，有17個自由度，最大步行速度為0.05km/h，每條腿具有6個自由度（髖關(guān)節(jié)3個、膝關(guān)節(jié)1個、踝關(guān)節(jié)2個），不帶電纜，可以像人一樣行走、爬樓梯和避讓障礙。

國防科技大學在1988年至1995年間，先后研制成功平面型6自由度類人機器人KDW-I、空間運動型機器人KDW-II和KDW-III。KDW-III下肢有12個自由度，最大步距為0.4m，步速為每步4s，可實現(xiàn)前進、后退和上、下臺階的靜、動態(tài)步行和轉(zhuǎn)彎運動。2000年，在國防科技大學誕生了我國獨立研制的第一臺具有人類外觀特征，可以模擬人類行走與基本操作功能的平面類人機器人“先行者”，如圖8所示?！跋刃姓摺备?.4m、重20kg，具有類人的下肢和簡化的上肢，總共15個自由度；可以實現(xiàn)原地扭動、平地前進、后退、左右側(cè)行、左右轉(zhuǎn)彎等動作。隨后，國防科技大學又研制出新型類人機器人，有36個自由度，每條腿6個，每條胳膊6個，手部5個，頭2個，其下肢各個關(guān)節(jié)有位置傳感器，足部有多維力/力矩傳感器。

圖7 HUBO機器人

圖8 機器人“先行者”

北京理工大學于2002年12月研制成功我國第一個真正意義上的類人機器人BHR-1。BHR-1高1.58m，重76kg，有33個自由度：每條腿有6個，每條胳膊有7個，頭部3個，手指有2個；其步幅為0.33m，速度為1km/h，機器人手、腳可以實現(xiàn)360°的旋轉(zhuǎn)。在BHR-1基礎(chǔ)上改進的BHR-2高1.6m，重63kg，共有32個自由度，分配情況為：每條腿有6個（髖關(guān)節(jié)3個、膝關(guān)節(jié)1個、踝關(guān)節(jié)2個）；每條手臂有6個（肩關(guān)節(jié)3個、肘關(guān)節(jié)1個、腕關(guān)節(jié)2個）；每只手有3個；頭部有2個。目前BHR已經(jīng)研制到第3代“匯童”，如圖9所示，“匯童”高1.6m，重63kg，它是具有視覺、語音對話、力覺、平衡覺等功能的類人機器人，突破了類人機器人的復(fù)雜動作設(shè)計?！皡R童”的研制成功標志著我國已經(jīng)掌握了集機構(gòu)、控制、傳感器、電源于一體的高度集成技術(shù)。

我國其他一些高等院校和研究機構(gòu)也在近幾年投入了相當多的人力物力進行類人機器人的研制工作，如清華大學于2002年研制的類人機器人THBIP-1，如圖10所示，上海交通大學于1999年研制的類人機器人SFHR，等等。

圖9 機器人“匯童”

圖10 機器人THBIP

3 類人機器人理論研究

上世紀60、70年代，全球開始了類人機器人全面、系統(tǒng)的研究，并產(chǎn)生了三種非常重要的控制方法：有限狀態(tài)控制、算法控制和模型參考控制。這三種控制方法對各種類型的步行機器人都是適用的。有限狀態(tài)控制是由南斯拉夫的Tomovic在1961年提出來的，算法控制是由南斯拉夫米哈依羅●鮑賓研究所著名的機器人學專家Vukobratovic博士在1969年至1972年間提出來的，模型參考控制是由美國的Farnsworth在1975年提出來的。

在類人機器人的發(fā)展史上，Vukobratovic博士貢獻很大。他提出了用歐拉角描述雙足步行系統(tǒng)的通用數(shù)學模型；指出了由于步行系統(tǒng)的動態(tài)性能和控制性能的特殊性，用一般控制理論不能滿意地解決人工實現(xiàn)步行的問題，并由此提出了算法控制的概念；研究了雙足步行系統(tǒng)在單腳和雙腳支撐期間機構(gòu)的特點，建立了從運動副組合到關(guān)節(jié)力矩計算等各項運算的K1NPAIR算法，分析了雙足步行系統(tǒng)的姿態(tài)穩(wěn)定性，并提出了相應(yīng)的姿態(tài)控制算法；對雙足步行系統(tǒng)進行了能量分析和頻率分析。對于雙足步行的能量分析，他僅限于導出各關(guān)節(jié)及整個步行系統(tǒng)的功率隨時間的變化關(guān)系，并沒有過多地涉及能耗最優(yōu)這個問題。他得出了一個有用的結(jié)論：步行姿態(tài)越平滑，雙足步行系統(tǒng)所消耗的功率就越少。1972年，他和Stepanenko博士一起提出了“零力矩點ZMP(Zero moment Point)”的概念，為有效地控制類人機器人的運動開辟了一條嶄新的途徑[18]。

在類人機器人的穩(wěn)定性研究方面，美國的Hemami等人曾提出將雙足步行系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制的簡化模型看作是一個倒立振子，從而可以將雙足步行的前進運動解釋為使振子直立移動的問題。為了減小控制的復(fù)雜性考慮，Hemami等人還曾就雙足步行機器人的“降階模型”問題進行了研究。

美國的Jacobson和Chow是最早采用最優(yōu)理論來研究類人機器人的雙足步行系統(tǒng)。1990年，美國Ohio大學的Y.F.Zheng等人提出了用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)類人機器人動態(tài)步行的觀點，實現(xiàn)了類人機器人的動態(tài)學習[19-20]。

在步態(tài)研究方面，蘇聯(lián)的Bessonov和Umnov定義了“最優(yōu)步態(tài)”，Kugushev和Jaroshevskij定義了“自由步態(tài)”。這兩種步態(tài)不僅適應(yīng)于雙足而且也適應(yīng)于多足步行機器人。

近年來，隨著智能控制、人工智能、機器學習等技術(shù)的發(fā)展，—些基于軟計算的步態(tài)模式生成也得到了廣泛的應(yīng)用，主要包括模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、強化學習和遺傳算法等。

在步行模式方面的研究中，日本加藤一郎教授等人于1980年提出了準動態(tài)步行的概念[21]，這是一種介于靜態(tài)步行和動態(tài)步行之間的步行方式。它既具有靜態(tài)步行的特點又具有動態(tài)步行的特點，其步速要比靜態(tài)步行快，而實現(xiàn)起來又不像動態(tài)步行那樣困難。

4 目前類人機器人研究的技術(shù)難點及未來的發(fā)展方向

類人機器人的研究雖然取得了很多的研究成果，但目前類人機器人的雙足行走速度、穩(wěn)定性及自適應(yīng)能力仍不是十分理想。真正意義上的類人機器人不僅要做到形狀與人類似，具有移動操作功能、感知功能，更要有記憶和自治能力，能夠?qū)崿F(xiàn)人—機交互，甚至表達感情和某些生態(tài)上的能力。

筆者認為，未來的類人機器人發(fā)展應(yīng)在以下幾個方面努力：

1）結(jié)構(gòu)上的多自由度設(shè)計：類人機器人是一個多自由度機構(gòu)，尤其是腿部的自由度數(shù)直接決定了雙足步態(tài)的靈活性。但為了結(jié)構(gòu)上擬人以及控制的簡便，應(yīng)將多個自由度的旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)計為十字交叉型；考慮到不同用途機器人對不同機器人結(jié)構(gòu)方案的開放性要求，運用模塊化設(shè)計思想，對機器人結(jié)構(gòu)進行模塊化設(shè)計。

2）設(shè)計體積小和重量輕機器人關(guān)節(jié)：必須使設(shè)計的機器人關(guān)節(jié)像人一樣體積小、重量輕，這樣才能真正實現(xiàn)機器人類人的外形。

3）研制新型關(guān)節(jié)驅(qū)動器：類人機器人的自由度多達十幾、幾十個，驅(qū)動器已不局限于傳統(tǒng)的幾種方式，研制驅(qū)動速度快、負載能力強的驅(qū)動器已是一種趨勢，如形狀記憶合金驅(qū)動、壓電陶瓷驅(qū)動，等等。

4）穩(wěn)定性與控制：穩(wěn)定性與控制策略是類人機器人技術(shù)的關(guān)鍵，主要有雙足運動的動態(tài)穩(wěn)定與控制機理、雙足步行運動的固有魯棒性機理、實時行走控制、手部操作的最優(yōu)姿態(tài)控制、自身碰撞監(jiān)測、三維動態(tài)仿真、運動規(guī)劃和軌跡跟蹤等。

5）人機接口設(shè)計：目前研制的類人機器人還不能擺脫人的控制而獨立工作，因此，良好的人機協(xié)調(diào)系統(tǒng)在機器人的工作中將起到非常重要的作用。

6）研制新材料電源：理想的能源應(yīng)該具有十分高的能量密度、耐高溫、耐腐蝕、可再生及成本低等。目前類人機器人一般采用有源動力理論設(shè)計，因此，采用體積小、重量小、而又容量大的新材料高效電源降低電源重量，延長持續(xù)行走時間是類人機器人發(fā)展應(yīng)該努力的一個方向。

7）被動式類人機器人的研究：Mogeer在1989年提出了“被動動力步行”概念，完全不用驅(qū)動也不用控制的機器人也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的步行運動。被動動力步行機器人的最大優(yōu)點在于，能量消耗低，能夠?qū)崿F(xiàn)像人一樣自然的步態(tài)。康奈爾大學研制的被動類人機器人[22]，用電機驅(qū)動，通過彈簧帶動腳踝運動，其內(nèi)部有5個自由度，踝關(guān)節(jié)2個，膝關(guān)節(jié)2個，髖關(guān)節(jié)1個，每條胳膊通過機械連接到相對的腿上，并且通過軀干動態(tài)的限制使它的中線平分髖關(guān)節(jié)角度。當前對被動動力類人機器人的研究還不成熟，如穩(wěn)定性、倒行等還需要進一步的深入研究。

5 結(jié)論

類人機器人是研究人類智能的高級平臺，是綜合多種學科的復(fù)雜智能機械，是能夠與人相互影響的最理想的機器人。盡管目前類人機器人的操作能力和智能水平在執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)時與人的能力相差甚遠，但隨著各相關(guān)科學和技術(shù)的發(fā)展，類人機器人必將越來越多地具有人類的技能，未來的類人機器人必將融入人類的生活，和人類一起協(xié)同工作，從事一些人類無法從事的工作，為人類社會帶來更多的價值。

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國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目（2011CB302100）；國家自然科學基金青年科學基金項目（51005223）。