为什么仿生机器人（仿动物、人形）的反应迟钝？

一、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：

），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”。

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。

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和泛化能力（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。

（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：

二、人形机器人概念？

人形机器人是机器人内置为类似于其体形人体。该设计可能出于功能目的，例如与人工工具和环境交互，出于实验目的，例如对两足动物运动的研究，或出于其他目的。

通常，类人机器人具有躯干，头部，两条手臂和两条腿，尽管某些形式的类人机器人可能仅对身体的一部分建模，例如从腰部向上。

一些类人机器人还具有设计用于复制人的面部特征（如眼睛和嘴巴）的头部。

三、人形机器人具备哪些优势？

需要可以照顾老人的机器人，具体的，可以抓取各种物品，例如水杯，药品，喂饭。可以监测老人是否跌倒。可以收拾房间，扫地，擦桌子，如果可以做简单饭菜就更无敌了

四、人形机器人培训

人形机器人培训：新时代智能科技的未来发展

随着科技的快速发展，人工智能技术逐渐融入了我们生活和工作的方方面面。其中，人形机器人作为人工智能技术的重要应用之一，在教育、医疗、服务等领域展示出巨大的潜力。而对于人形机器人的开发和应用，人形机器人培训显得尤为重要。

人形机器人培训的意义

人形机器人培训是指通过对专业人才进行培训，使其掌握人形机器人的设计、开发、应用等技术，以满足不同领域对人形机器人应用的需求。随着人形机器人市场的持续扩大和技术的不断创新，培训人才已成为行业发展的迫切需求。

在未来，人形机器人将在教育领域发挥重要作用。通过人形机器人，学生可以获得更加生动、形象的教学方式，提高学习兴趣和效果。因此，培养相关人才成为推动人形机器人教育应用的关键。

人形机器人培训的内容

人形机器人培训的内容包括人形机器人的基础知识、机械结构设计、人机交互、人工智能算法应用等方面。培训者需要掌握相关的机器人原理、编程技术以及跨学科知识，从而能够在实际项目中独立设计、开发人形机器人。

此外，人形机器人培训还需要结合实际案例，通过实践操作来提升学员的技能。通过参与真实的人形机器人项目，学员能够更好地理解实际应用场景和需求，提升解决问题的能力。

人形机器人培训的内容还需涵盖人形机器人的应用领域，如教育、医疗、服务等，帮助学员了解不同领域的需求和特点，为未来的人形机器人项目做好准备。

人形机器人培训的挑战

虽然人形机器人培训的意义重大，但也面临着一些挑战。首先是人才短缺的问题，目前人形机器人领域的专业人才相对稀缺，需要加大人才培训的力度。

其次是技术更新的速度较快，人形机器人培训需要与技术革新保持同步。不断更新培训内容，引入最新技术和案例，才能培养出适应市场需求的人才。

此外，人形机器人培训还需注重实践能力的培养。通过与企业合作、参与实际项目，可以提升学员的实际操作能力和解决问题的能力，从而更好地适应市场需求。

人形机器人培训的前景

人形机器人培训是一个充满机遇和挑战的领域。随着人工智能技术的不断发展和应用，人形机器人将在更多领域得到应用，从而为人形机器人培训提供更广阔的市场空间。

同时，人形机器人培训的需求也将不断增加。随着人形机器人的应用场景不断扩大，对人形机器人人才的需求也将不断增加。因此，未来人形机器人培训将成为一个备受重视的领域。

综上所述，人形机器人培训在新时代的智能科技发展中起着重要的作用。只有不断提升相关人才的技能和能力，才能更好地推动人形机器人技术的发展和应用，实现智能科技的未来发展愿景。

五、intel人形机器人

智能人形机器人的崛起

随着科技的不断发展，智能人形机器人正逐渐走进我们的生活。`intel人形机器人`作为其中的佼佼者，正在引领智能科技的浪潮。从家庭助手到工业生产，智能人形机器人的应用领域越来越广泛，改变着人类的生活和工作方式。

技术创新与发展趋势

在智能人形机器人领域，`intel人形机器人`始终走在前沿。其不断推出的新产品，结合人工智能、机器学习等技术，不断提升机器人的智能化水平。通过不断创新，智能人形机器人已经可以实现语音交互、情感识别、视觉识别等功能，使其更加贴近人类。

应用场景与前景展望

智能人形机器人的应用场景非常广泛。在家庭中，`intel人形机器人`可以充当家庭助手，帮助做家务、提供娱乐等功能；在工业生产中，智能人形机器人可以替代人工完成重复性、危险性高的工作，提高生产效率。未来，随着技术的不断进步，智能人形机器人将在更多领域展现其价值。

面临的挑战与解决方案

然而，智能人形机器人在发展过程中也面临着一些挑战，如安全性、隐私保护、伦理道德等问题。`intel人形机器人`作为行业领军企业，一直致力于提供更安全、可靠的智能人形机器人产品。通过加强数据安全保护、加强隐私政策等措施，保障用户的权益，努力解决相关问题。

结语

在智能科技不断发展的今天，`intel人形机器人`作为智能人形机器人领域中的佼佼者，将继续引领未来发展的方向。通过不懈努力和持续创新，智能人形机器人将为人类带来更多便利和可能性，成为人类社会发展的重要力量。

六、人形机器人步态

人形机器人步态一直被认为是仿生机器人研发领域中的一项挑战性任务。随着科技的不断进步，人类对仿生机器人的需求也越来越大。在这一领域中，人形机器人的步态设计和优化至关重要，它直接影响着机器人的稳定性、效率和适应性。

人形机器人步态的研究现状

目前，关于人形机器人步态的研究主要集中在生物力学、控制理论和计算机仿真等领域。通过对人类行走时的生物力学特征进行研究，科学家们努力模拟出更加优化和稳定的人形机器人步态。

人形机器人步态设计的挑战

设计合适的人形机器人步态是一项极具挑战的任务。首先，人形机器人需要能够保持平衡，这需要精确的控制算法和稳定的力学结构。其次，人形机器人的步态设计还需要考虑到不同环境下的适应性，例如不同地形和不同工作任务。

人形机器人步态优化的方法

为了优化人形机器人的步态，研究人员们提出了各种方法。其中，基于机器学习的方法可以帮助机器人自主学习和优化步态，逐渐适应各种工作环境。另外，利用先进的控制算法和传感技术也可以有效提高人形机器人的步态稳定性和效率。

人形机器人步态的未来发展

随着人工智能和机器人技术的快速发展，人形机器人步态的研究也将迎来新的机遇和挑战。未来，人形机器人步态将更加智能化和个性化，能够更好地适应不同的任务需求和工作环境。

七、人形机器人设计原理？

人形机器人是机器人内置为类似于其体形人体。该设计可能出于功能目的，例如与人工工具和环境交互，出于实验目的，例如对两足动物运动的研究，或出于其他目的。

通常，类人机器人具有躯干，头部，两条手臂和两条腿，尽管某些形式的类人机器人可能仅对身体的一部分建模，例如从腰部向上。

一些类人机器人还具有设计用于复制人的面部特征（如眼睛和嘴巴）的头部。

安卓是类人机器人，在美学上类似于人。

八、国产人形机器人排名？

TOP.1、优必选UBTECH智能机器人

国内人工智能和机器人领域领先者，人工智能和人形机器人研究与开发的前沿科技企业。

TOP.2、能力风暴Abilix智能机器人

专注于伙伴机器人新产业的创造，教育机器人产业开创者，国内教育机器人领域领先者。能力风暴创立于1996年，是教育机器人的全球发明者。

TOP.3、小忆机器人

小忆，奇虎360科技有限公司旗下智能生态链产品，专注于家用智能机器人领域研发生产的创新型高科技公司。

九、人形机器人组装原理？

人形机器人的组装原理可以概括为以下几个步骤：

1. 结构设计：首先进行人形机器人的整体结构设计，包括身体的各个部位、关节的连接方式以及运动范围等。设计要考虑机器人需要完成的任务和动作，以及人体解剖学原理。

2. 部件选择：根据设计要求选择适合的材料和部件，包括金属、塑料、电子元件等。部件的选择应考虑机器人的重量、强度和耐用性，以及能否满足机器人的运动需求。

3. 关节和连接方式：根据设计，选择适当的关节和连接方式，使机器人具备人体的运动能力和灵活性。关节可以采用转动关节、滑动关节或球头关节等不同形式。

4. 伺服系统：人形机器人通常使用电机控制关节的运动。每个关节上都会安装一个伺服电机，通过电信号控制电机的转动角度和速度。伺服电机通常与编码器结合使用，以提供位置反馈和控制精度。

5. 传感器系统：人形机器人可以安装各种传感器，如触觉传感器、力传感器、视觉传感器等，以获取外部环境信息和自身状态。传感器的选择和布局要根据机器人的任务和需求。

6. 控制系统：人形机器人的控制系统通常由一台计算机或嵌入式系统来实现。控制系统接收传感器的反馈信息，通过算法和控制策略来计算关节的控制指令，并发送给伺服电机。

7. 软件编程：编写机器人的控制程序和算法，以实现不同动作和任务。这通常涉及运动规划、轨迹控制、动作合成等算法的开发和实现。

8. 调试和测试：完成人形机器人的组装后，需要进行系统的调试和测试，以确保各个部件的正常工作和协调运动。

以上是人形机器人组装原理的基本步骤，具体的实现和细节会根据不同的机器人型号、应用和设计需求而有所差异。组装一个复杂的人形机器人通常需要多种专业知识和技能的综合运用。

十、人形机器人结构组成？

机器人系统的结构由机器人的机构部分、传感器组、控制部分及信息处理部分组成。机构部分包括机械手和移动机构，机械手相当于人手一样，可完成各种工作。移动机构相当于人的脚，机器人靠它来走路。

感知机器人自身或外部环境变化信息的传感器是它的感觉器官，相当于人的眼、耳、皮肤等，它包括内传感器和外传感器。

电脑是机器人的指挥中心，相当于人脑或中枢神经，它能控制机器人各部位协调动作。

信息处理装置即电子计算机，是人与机器人沟通的工具，可根据外界的环境变化灵活变更机器人的动作。