学习做二足机器人,先要从"了解人腿"开始,对吗?

elder60

想学二足机器人,先从"了解人腿"开始.
请教大虾们:
1.人的小腿为什么有胫腓二骨?而大腿只有一根股骨?
2.这3根骨头上分别连接的哪些肌肉?

请大家不要笑话我!

werwolf_cool

各种肌肉，但是我觉得不用了解肌肉……

elder60

问题3. 这些肌肉是如何驱动大小腿的?
问题4. 人体失衡是如何被人感知的?半规管到底起了哪些作用? 机器人的失衡应该如何来感知?
问题5. 如何构思廉价可靠的足底压力传感器?
问题6. 仿人机器人的动力源有哪些? 有没有人造肌肉? 怎么做才有较高的效率?

jeffwei

估计应该到体育学院、医学院和美术学院问

gongnn

1.人的小腿为什么有胫腓二骨?而大腿只有一根股骨?

是为了转动的时候还能承受力量吧

elder60

谢谢关注!

gongnn

回复【楼主位】elder60 60岁老头

有一篇我学生的论文，送给你吧，但无法上传啊，有Email吗？

elder60

谢谢,Email在我的"资料中.

gongnn

发了，请参考。

jrcsh

如果是 大学生我一脚踹过去

  如果如你 ID上所写  60岁老头 我想我能帮你查询些资料

jrcsh

回复【楼主位】elder60 60岁老头
想学二足机器人,先从"了解人腿"开始.
请教大虾们:
1.人的小腿为什么有胫腓二骨?而大腿只有一根股骨? // 我也要找专业图来分析一正在才行，.........
2.这3根骨头上分别连接的哪些肌肉? //还是得查书
请大家不要笑话我!

-----------------------------------------------------------------------

回复【2楼】elder60 60岁老头
问题3. 这些肌肉是如何驱动大腿的? //与其它肌肉一样都是基于收缩，几何变形的原理，骨头为长度不变的边，
问题4. 人体失衡是如何被人感知的?半规管到底起了哪些作用?//没有研究
  机器人的失衡应该如何来感知?//只能在测到“倒下去”的传感方法都行 重点就是满足设计要求

问题5. 如何构思廉价可靠的足底压力传感器? //弟一个想到的就是应变片/器 但这个是单点的 ，或者用测量出电机的负载变化来推算了负载压力，还是用汽动系统，汽缸的压力把遣
问题6. 仿人机器人的动力源有哪些? //常见的还 是 电动和汽动  电动为主

有没有人造肌肉?  // 09年时已经见到有商品化工业 类人肌肉 （橡胶气代） 驱动仿生机械手(模拟手手掌区的肌肉，驱动仿生机械手掌)

怎么做才有较高的效率? //能量利用率高,

-----------------------------------------------------------------------


从这些问题来说 是要搞一个  仿生机械人部件了 比较哪些用拖机简单的搭出关节的要复杂些

但 在体育运动，和人体结构的专业书籍上可以得到 30%的大概远动原理 ，在深入就要找哪些2000年前的论文了（2000后的水平大多太大）

kcelery

讲到脚, 一定了解一下这一对.

http://www.tudou.com/programs/view/biorJyEEDTA/

elder60

回复【8楼】gongnn 魔法师
-----------------------------------------------------------------------
已收到,谢谢.

回复【9楼】jrcsh 邪恶的小会会
-----------------------------------------------------------------------
如果是大学生我一脚踹过去.                             千万别,能提这样问题的大学生,我喜欢.

如果如你 ID上所写  60岁老头 我想我能帮你查询些资料    我已经66了,要改ID了.很高兴能得到大家帮助.

问题3. 这些肌肉是如何驱动大腿的? //与其它肌肉一样都是基于收缩，几何变形的原理，骨头为长度不变的边，
                                                      蹲下站起时,哪块肌肉收缩?带动哪块骨头?如何带动?
  其实,我特别感兴趣的是:怎么做才有较高的效率? 人和动物的运动效率是比较高的.这个问题我后面会谈谈我的看法.
  我的大腿里的血管已经闭塞.走路极不方便了. 所以,也想找到一种高效的行走方法.

jrcsh

回复【12楼】elder60 60岁老头
回复【8楼】gongnn 魔法师
-----------------------------------------------------------------------
已收到,谢谢.
回复【9楼】jrcsh 邪恶的小会会
-----------------------------------------------------------------------
如果是大学生我一脚踹过去.                             千万别,能提这样问题的大学生,我喜欢.
如果如你 id上所写  60岁老头 我想我能帮你查询些资料    我已经66了,要改id了.很高兴能得到大家帮助.
问题3. 这些肌肉是如何驱动大腿的? //与其它肌肉一样都是基于收缩，几何变形的原理，骨头为长度不变的边，
                              ......
-----------------------------------------------------------------------





蹲下站起时,哪块肌肉收缩?带动哪块骨头?如何带动?   \\我去查一下


  其实,我特别感兴趣的是:怎么做才有较高的效率? 人和动物的运动效率是比较高的 //单和人走  用一样的功  单车的又快又省力还不哪么累。   轮子的运动方式比。比用脚更能充分利用能量， 脚的运动方式主要还是用在了 去撑上浪费了 发出去的能量 就白白的用来刹车制动 在起动在制动........   


.这个问题我后面会谈谈我的看法.
  我的大腿里的血管已经闭塞.走路极不方便了.// 60过就这样.....心血管系统好麻烦阿   难到以前是长期坐着没挪动  平时又缺少运动来锻炼腿部?  .

// 外置驱动架 日本已经有商用的这东西 套在下身的，代替原来的驱动力

  所以,也想找到一种高效的行走方法.  // 覆链驱动底盘比较理想 面对各种 城市地形都比较容易通过   但上楼梯倾斜角大于 40度时就不安全了

jrcsh

看得有点发晕  控制脚部运动 不是单单一二块肌肉在动   而是 3个区域的肌肉在协调  

脚掌   小腿   大腿     3个几何体在相互耶稣 下作出动作

先上点图


(原文件名:1.jpg)


(原文件名:2.jpg)

膝关节解剖图
作者：古生  文章来源：广州骨科医院  浏览次数：

　　从膝关节解剖图可以看出，膝关节由股骨髁、胫骨平台、髌骨及其周围滑膜、关节囊、韧带、半月板和肌肉等组织共同构成。外侧髁高，限制髌骨脱位。前后交叉韧带对膝关节的稳定起的作用：前交叉韧带限制胫骨过度前移，后交叉韧带限制胫骨过度后移，两者共同限制膝关节的过伸，胫骨的旋转，限制伸膝位侧方活动。
　　●膝关节解剖图分析
　　膝关节囊较薄而松弛，附着于各骨关节软骨的周缘。关节囊的周围有韧带加固。前方的叫髌韧带，是股四头肌肌腱的延续(髌骨为该肌腱内的籽骨)，从髌骨下端延伸至胫骨粗隆，在髌韧带的两侧，有髌内、外侧支持带，为股内侧肌和股外侧肌腱膜的下延，并与膝关节囊相编织。

膝关节解剖图
　　后方有腘斜韧带加强，由半膜肌的腱纤维部分编入关节囊所形成;内侧有胫侧副韧带，为扁带状，起自内收肌结节，向下放散编织于关节囊纤维层;外侧为腓侧副韧带，是独立于关节囊外的圆形纤维束，起自股骨外上髁，止于腓骨小头。
备10000373号   


(原文件名:3.jpg)


(原文件名:4.jpg)

elder60

辛苦了,暂时还没看懂,慢慢看.

(原文件名:2.jpg)
胫腓二骨是前后排列,还是左右,还是斜的?
2个半月板应该都是在胫骨上的,对把.那么腓骨和它们的关系呢?
3.jpg中,股四头肌和股直肌的肌腱和哪块骨头的什么地方相连?
看下图:

(原文件名:人体骨格构造图.gif)

elder60

以下搜自百度
股四头肌　　
大腿肌肉前面有股四头肌，后面有股二头肌，内侧有缝匠肌、内收大肌等。
股四头肌,其英文名quadriceps意为四个头。
股四头肌包括四大块肌肉:股直肌、股外侧肌、股内侧肌和股中间肌,此肌肉位于大腿前侧。股四头肌收缩时,拉动膝上的腱并使膝伸直。

要使大腿强壮首要是发展股四头肌，因为股四头肌是人体最大、最有力的肌肉之一。它由四个头即股直肌、股中肌、股外肌和股内肌组成，肌腱构成人体最大的籽骨-髌骨和髌骨韧带。股四头肌的功能是使小腿伸、大腿伸和屈，伸膝（关节）屈髋（关节），并维持人体直立姿势。
-------------------------------------------------
股四头肌包括四大块肌肉,那么,好像应该是8个头(端,或肌腱)啊?　　


又有收获:
股四头肌是由股直肌,股内侧肌,股外侧肌,股中间肌,四条肌肉组成.
四条肌肉的肌腱共同汇合成股四头肌肌腱,通过髌骨连接髌腱 作为膝关节的起动肌,是膝关节伸直的主要动力.

...
好难懂!但要坚持!

elder60

我至今看到的关于籽骨的定义都是:
籽骨 　　zǐgǔ 　　〖sesamoidbone〗受压较大的肌腱内生成的和中小骨

我目前的理解:
好奇怪的籽骨!
原来,每个人的骨头数量是不一样的.其多少差异就是籽骨数量的不同.
籽骨是由受压较大的肌腱为了"自我保护"而"骨化"生成的.
每个人的籽骨最少有2块,它们就是髌骨.也就是膝盖前面能触摸到的稍微能移动的骨头.

elder60

蹲下站起时,哪块肌肉收缩?带动哪块骨头?如何带动?

现在已经比较清楚了.可能需要画一张示意图. 看来,股四头肌真累啊!回头粗算一下要大吃一惊.

再看一张图:

(原文件名:?????????????ü?ó????.jpg)

unic

帮顶

Recoochang

第一次 mark！

dfood

半规管传感器可以参考我下面的东东!!原理相同
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3934103&bbs_page_no=1&search_mode=3&search_text=dfood&bbs_id=1027
半规管,这个东东实际是一个由三根弯曲的管和一个室组成的,在管内有很细的毛,当管内液体流动时,细毛感受到后上传到大脑,以确定现在的位资.如晕车,可能就是细毛不断细到刺激,大脑相应部位一断反应,最终导至的一系列问题.
   说回来半规管就是一个三方向液体传感器!!(想不明白为什么只有三根管...)

elder60

回复【22楼】bx88w
问题5. 如何构思廉价可靠的足底压力传感器?  
可否用電鋼琴的压力传感器?(不是電子琴)
或測压下的速度?
-----------------------------------------------------------------------
不知電鋼琴的压力传感器是什么样的,请详述.

回复【23楼】dfood
-----------------------------------------------------------------------
我的理解: 半规管近似三维角速度传感器.  至今不明和人体平衡的关系.

elder60

(原文件名:????????????.jpg)

哦,压力画反了.

xday2001

很好的资料，学习了。谢谢楼上的各位

但是我觉得，这样的资料并不一定能够对研发二足机器人有太大的帮助，因为毕竟我们没有一种类似于肌肉这种工作模式的发动机（虽然据说老外已经研究出来了，但那玩意好像效率很成问题）。不过根据骨骼结构研究一下人体是如何保持平衡的或许有些意义

xiaolei0428

mark

arokh

lz我觉得你误入歧途了。人腿的结构适合人脑这种神经网络模糊算法控制。既然是计算机控制，不如学习一下simulink建模。

cock

真的模仿人关节，就做样机就能破产，还是考虑轮式吧，没有一种动物有这种结构。

elder60

回复【28楼】arokh 圆圆的饭团
lz我觉得你误入歧途了。人腿的结构适合人脑这种神经网络模糊算法控制。既然是计算机控制，不如学习一下simulink建模。
-----------------------------------------------------------------------
对我而言,没有"歧途",也没有"正道".兴趣而已. 学习"犯罪心理学",不一定就打算当犯人.
先生有建模的能耐,就帮老头算一下,做个善事:
设体重150斤,楼梯台阶高180mm,建立股直肌的拉力F的函数.

  
回复【29楼】cock
真的模仿人关节，就做样机就能破产，还是考虑轮式吧，没有一种动物有这种结构。
-----------------------------------------------------------------------
基本同意.去年为了参观世博会,花了800元买了辆铝合金轮椅,仅用了一次.自己也考虑过如何改装成电动的,后来不了了之.
因为我住在四楼,估计搬上搬下就受不了.

我想,其实,轮式并不一定是唯一的高效的行走方法.上帝造人时,还没有水泥路,如果有的话,人腿就应该像"风火轮"了.

我的大腿里的血管已经闭塞,走路极不方便了. 所以,也想找到一种高效的行走方法.
去年前,我每次走路最多不会超过200米,今年来,通过自己摸索"走路方法"(放松不该紧张的腿部肌肉,合适的上体前倾角度),
目前已经能达到1000多米了.

应该说我对"行走机器人"比较感兴趣. 而"全身肌肉紧张"的"舞蹈机器人"对我老头来说,就"不屑一顾"了.

elder60

运输成本COT（cost of transportation）
为完成客货运输而支出的各项费用，包括直接人工、间接人工、燃料、材料、折旧和其他必要费用之总和构成运输总成本。
按每万或每千吨公（海）里平均计算的，称为单位运输成本。

"行走机器人"的COT怎么算? 用它来评估机器人的效率合理吗?

有人用"焦耳/牛顿米"来评估的。怪怪的.

不过想想也有道理:这个牛顿和米不是同方向的,对于机器人行走来说是垂直的((负重或体重)及行走距离).

据说,人的COT仅为大约0.2焦耳/牛顿米.

elder60

先来算算(都是乱七八糟的东西):
食物卡路里对照表.txt
点击此处下载 ourdev_641970TAMG4K.txt(文件大小:20K) (原文件名:食物卡路里对照表.txt)
各种运动消耗卡路里对照表
点击此处下载 ourdev_641972FNLYBR.txt(文件大小:2K) (原文件名:各种运动消耗卡路里对照表.txt)
■请注意,上述对照表中,大卡(千卡)都被误写成"卡"了.
　　成人每日需要的热量 =
　　人体基础代谢的需要的基本热量 + 体力活动所需要的热量 + 消化食物所需要的热量。

　　消化食物所需要的热量 =10% x （人体基础代谢的需要的最低热量 +体力活动所需要的热量）
所以:
　　成人每日需要的热量 = 1.1 x (人体基础代谢的需要的最低基本热量 +体力活动所需要的热量 )

人体基础代谢的需要基本热量(简单算法):
男子 ： 基本热量（千卡）= 体重(斤） x 10 对于我来说,就是■1550千卡.

当然,我们感兴趣的应该是"体力活动所需要的热量"

90999

用神经传感器采样吧，像X军那种固定在身上可以那起1T物件的机械装备。

elder60

回复【33楼】90999 张耀扬
用神经传感器采样吧，像x军那种固定在身上可以那起1t物件的机械装备。
-----------------------------------------------------------------------
何谓"神经传感器采样"? 请教!

elder60

大米小麦等基本都是 3500大卡/1000克左右,折算为175大卡/两=732.69千焦耳/两=203.525瓦时/两

慢跑(一小时9公里),快走（一小时8公里）,慢走(一小时4公里)能耗分别是:655大卡, 555大卡, 255大卡.
其■功率分别是(*4186.8/3600):761瓦,645瓦,296瓦.

折算成每公里,其能耗分别是:
655/9=72.7大卡   555/8=69.73大卡   255/4=63.75大卡
大卡换成焦耳分别是(乘4186.8): 304380.36, 291945.564, 266908.5焦耳

再以体重=70公斤=686牛顿,算算■运输成本COT:
慢跑,快走,慢走时分别是0.4437焦耳/牛顿米, 0.4255焦耳/牛顿米 ,0.3891焦耳/牛顿米.
   
吃一个2两(干面粉)的馒头,分别可以慢跑,快走,慢走4.81,5.01,5.49公里.
大致是: ■一个2两的馒头5公里.(一个2两的馒头有203.525*2=407瓦时的能量)   好厉害的馒头.

傻算算累了.请感兴趣的朋友帮我核对一下.

unic

支持，顶下

waitingconfirm

人腿又不是什么了不起的先进结构……鸟类那样的反关节结构比人类的腿先进多多了……

人能在错误的关节结构下仍然保持直立行走，是超量进化后的脑的作用，不是腿的作用

elder60

专家来了,请多多指点.
我一点都不懂电子游戏啊!

elder60

你说的是这样的机甲吗?

(原文件名:机甲1.jpg)

elder60

鸟类那样的反关节结构...
鸟类并没有反关节结构,杀只鸡就知道了.

(原文件名:鸟的骨骼.jpg)
图中24及以下是脚. 很多动物的脚甚至长于小腿,看起来像"反关节".
我估计,十有八九,"反关节"可能是科幻小说作家发明的.


(原文件名:马的骨髂.jpg)

waitingconfirm

注意鸟类和兽类各个关节的受力结构，就知道你不过是在抬杠罢了

稍微问你句，你听说过鸡走路磕到“膝盖”的么？

鸟类的腿形受力结构更优于兽类，那是毋庸置疑的（因为鸟类的腿需要经常承受飞行落地时的冲击），只不过，进化的时间尚不足够，来不及完美的消隐“大腿”这组性状罢了

如果只是纠结于剖肉剔骨后哪块骨头对应“大腿”，哪块骨头对应“脚趾”，然后以此“哈哈哈”，那我也无话可说

毕竟，如果硬是要抬杠，就算你上面贴的那个科幻机甲结构，也可以视为拥有超长脚掌的海豚人的

waitingconfirm

最后说一句

只要控制器够班，一个轱辘的小车踩上一个成年人都可以在地上站的稳稳的，因此个人认为，实际上以“了解X[人、禽兽、etc...]腿”作为“学做二足机器人”的切入点，本身就是个错误的出发点，更遑论“人腿”本来就不是所有可行的“腿”架构中力学结构最完美的……

cock

对以后买腿肉大有帮助。

jrcsh

参考日本的哪个 外挂  辅助行走XXX  我也不知准确的名字怎么样叫了


也就是在腿外的关节点 有机械郑关节来发力  这样省下不少力 (由机械分担上升的提。力) 这图用电脑还真不好画还好手画快


(原文件名:111111111.jpg)

黑线 为脚   蓝线为外挂 辅助行走机械结构  电动  理电


但是同样的~~~~就要增加带上电池的问题。。。。。。。。。。。。  这个方案还是不是很理想 但比你目前的思路立马见效 可以是一种方向
//--------------------------------//
另一个方向 底盘型  主要的问题还是在长长的楼梯,如果是几个的哪到可以通过.但楼层的楼梯 不可靠的摩擦系数...一但发生倾斜可能会要了你的命

elder60

回复【41楼】waitingconfirm
-----------------------------------------------------------------------
在你【37楼】的启发下下,我认真地查阅了些东西,有所收获. 发现了"长脚问题"后,有感而发"哈哈",此乃笑话自己以前的无知.
请不要生气.
我只是强调了一下学界并无收纳"反关节"这个"术语而已.我同时也严肃且认真地思索你在【41楼】【42楼】提出的观点.
比如大腿的退化,脚的进化(加长,多节)是很显然的,应该有它的缘由.我还不明白,请指点.

抬杠将浪费我们的时间,我不喜欢.

很感谢你【37楼】的启发.

回复【42楼】waitingconfirm
最后说一句
只要控制器够班，一个轱辘的小车踩上一个成年人都可以在地上站的稳稳的，因此个人认为，实际上以“了解x[人、禽兽、etc...]腿”作为“学做二足机器人”的切入点，本身就是个错误的出发点，更遑论“人腿”本来就不是所有可行的“腿”架构中力学结构最完美的……
-----------------------------------------------------------------------
我承认贴子的题目是不合适,犯错误了. 只是我想学,想了解,想获得知识. 我本来就讨厌"最完美的",所以我是不敢"遑论" 的.


回复【44楼】jrcsh 邪恶的小会会
-----------------------------------------------------------------------
谢谢你对我的脚的关心.
我倒是查阅过这方面的国内专利,不过太少了.助益也不大.至于名称叫"助行..",或其他,例:
可穿戴式的下肢步行外骨骼,助行外骨骼机器人等
请你帮我找一下你提到的资料,可方便否?
至于做这样的东西,我信心不大.主要是100多斤的推力的驱动,电池等.能重比要较大才行.
不过我还是很关心的.因为有同样痛苦的人很多.

(原文件名:可穿戴式的下肢步.jpg)
这是浙江大学04年批准的专利
点击此处下载 ourdev_642257P0V4I1.pdf(文件大小:413K) (原文件名:200410053695-可穿戴式的下肢步...-审定授权.pdf)

aydali

：
   网上搜到几处相关文章和图片：


(原文件名:culture.022china.com   201104   26447478_0.html.jpg)


(原文件名:jb.sznews.com   html   2010-05   11   content_1069102.htm.jpg)


(原文件名:pnews.cnwest.com   content   2008-08   28   content_1389978.htm.jpg)


(原文件名:www.cediy.com   webhtml   article   mcu   837220080310114000.html.jpg)


(原文件名:www.huanqiu.pl   contents   14   14643.html.jpg)


(原文件名:www.tokyo-fashion.net   content   gb   academic   1736.shtml.jpg)



把原文件名  .jpg 前面部分中的空格改为“/”就是文章网址。

aydali

：
    最后一个是“舒服椅子”，与讨论不相符，发错了，呵呵。

elder60

【46楼】图3和图5中没看到电池,难道它很小吗?

aydali

:
   图三网址前多了一个“P”字符。文章中说：它由电子机械腿、身体感应器和一个背包组成，背包中装有电脑控制盒和可充电电池。
   图五文章中说：“混合助力肢”靠充电电池驱动，一块电池充满电可工作2小时40分。电池装在哪里没有提到。

xday2001

看得出楼主真的下了很多功夫啊

持续关注中

elder60

昨天看了一天用弹簧储能的助行鞋,很扫兴. 居然能量释放还是在足根! 中国民间专利尚在幼稚阶段,好的太少不说,
连描述清楚的能力也没有.
点击此处下载 ourdev_642408S3ULR8.pdf(文件大小:334K) (原文件名:■200620040965-一种省力助行鞋-实用新型.pdf)

快,慢走时,差别主要在什么地方? 加大步幅还是频率,那个合算? 反正我感觉是小腿酸,可能是腓骨长肌在出力.诸位何感?

看来必须了解步态,测量出整个步态历程,方能清楚些.

elder60

有了这个图说起来方便一些.

(原文件名:步态历程.jpg)

surf_131

Cornell大学打破了机器人步行的世界纪录
http://v.youku.com/v_show/id_XNjU2NTE0ODA=.html

DI guy BigDog四足步行机器人
http://v.youku.com/v_show/id_XMjI2ODM5NTY=.html


双足步行机器人
http://v.youku.com/v_show/id_XMTM0MTE2Mzc2.html

elder60

时隔三年,关于康奈尔大学的游侠行走机器人比赛的2个报道
　　新浪科技讯 北京时间5月16日消息，美国康奈尔大学的工程师研制的 “游侠(Ranger)”步行机器人在充电一次的情况下，在康奈尔大学的体育馆里以每小时1.3英里(2.09公里)的速度通宵不停的行走，一共走了307.75圈，每圈0.13英里(209.21米)，总行程40.5英里(65.18公里)，用时30小时49分2秒，中间没有停顿，甚至人类接触，创造了世界新纪录。

　　为了热身，“游侠”在美国癌症协会举行 “传递生命(Relay for Life)”公益活动的前一天走了30圈。由康奈尔大学机器人技术及运动能力实验室制造和为其编程的这个机器人，曾制定走完26.2英里(42.16公里)马拉松比赛全程的目标。但是它仅用了20小时多一点就实现了这一目标，之后它仍继续马不停蹄地走啊走。机械和航空航天工程学教授安迪?鲁伊纳是制造“游侠”的工作组负责人，他表示，由国家科学基金会资助的该项目的目的，是通过彻底改造它，了解机器人的行走模式。

　　然而要模仿人类的基本动作——行走，需要具备大量工程学常识。“游侠”拥有6个小型机载电脑，执行大约1万串电脑编码，每五百分之一秒重复运行一次。这个机器人的总重量是22磅(9.98公斤)，其中6磅(2.72公斤)是为电子仪器和发动机提供能量的锂离子电池的重量。它的一个发动机负责外踝伸展，另一个负责内踝伸展，第三个负责腿部摆动。第四个较小的发动机负责腿部向内侧弯曲。这些发动机总耗电量大约是11.3瓦，电子产品耗电4.7瓦。特殊运输成本(COT)为每牛顿米0.28焦耳。

　　鲁伊纳表示，大部分机器人耗能更多，经常它们的特殊运输成本高达1.5或者更多。但是“游侠”的效率还是无法与人相比，我们的特殊运输成本仅为大约0.2。“游侠”去年夏季的这一数值是0.49。负责这个机器人的控制系统的研究生普拉纳夫?霍恩苏雷说：“自那以后我们一直在通过各种方法提高它的控制系统。不过我认为我们还能做得更好一些。”鲁伊纳解释说，虽然大部分有腿机器人都靠小心控制它们体内的各个关节的角度，来保持身体平衡，但是“游侠”通过自如摆动腿部，最大限度地降低了能耗。

　　大部分两足机器人都用扁平足站立。“游侠”根本不能直立，它像人类一样通过降低重心迈步。见过婴儿学着迈出第一步的人知道，步行的关键是步子在适当的时候落在合适的地方。鲁伊纳说：“我们面临的一大挑战是在降低能耗的同时，让它保持身体平衡。这次我们取得的巨大成就是它连续走了186076步只用了5美分的电，而且中途没有摔倒。”不过该科研组还从打破马拉松记录的尝试中，获得有关人类能量守恒问题的重要教训。鲁伊纳说：“如果尝试其他记录，我们将采取自动控制。绕圈行走大约24小时后，我们有点希望它一头栽倒在地。”(秋凌)
*******************************************************************
美国四足机器人持续暴走近10公里 创造新世界纪录
http://news.anhuinews.com/system/2008/04/15/001992960.shtml
2008年04月15日09时40分
研究人员测试机器人行走本领

　　据美国每日科学网报道，美国康奈尔大学的工程师们最近制造了一项其机器人行走最远路程的世界纪录――他们的“游侠(Ranger)”四足机器人4月3日在巴顿音乐厅里不停地步行了45圈，行程达9公里多。

　　此机器人由美国康奈尔大学理论应用机械教授安迪·鲁纳和一帮学生共同开发的，此机器人一直行走，直到因电池耗尽或其它原因而最终停下来，并“累倒”在地。工程师们表示要查清其“累倒”在地的真正原因。

　　此机器人的早期版本已经创下了自由行走1公里多的纪录，另一个机器人在跑步机上创下了行走2.5公里的行程纪录。但它们都比不上现在的“游侠(Ranger)”。这说明“游侠(Ranger)”的能效非常高。不像其它行走的机器人使用发动机来控制每一行动，“游侠(Ranger)”机器人仿效人类的行走模式，利用重力来帮助它向前迈开大步。该大学工程师希帕尔高卡说：“我们走路时，很轻松，而且消耗的能量很少。我们相信我们的机器人行走比本田的机器人更接近人类的行走。我们相信我们很快就要找到人类行走时为什么耗能少的原因了。”

　　■鲁纳教授表示研究人类的运动可帮助制造更好的步行机器人。“游侠(Ranger)”机器人站立时像一个高高的锯木架，而行走时则像一个拄着拐杖的残疾人，前后的一对大腿交替地向前迈进。它没有膝关节但有脚，而且脚能上下倾斜，■因此此机器人以脚趾支撑离地，当其大腿向前迈步时，其脚向上倾斜让其后跟着地。

　　鲁纳教授表示此研究的目的不只是提升机器人的行走能力，还要更多地了解行走的机理。这些信息可应用到人类患者的康复和义肢制造上，以提高人们的运动能力。他说，“如果你明白人类是怎样走路的，你就能给那些患有疾病的人换上合适的假肢。”

　　■鲁纳教授的实验室已经制造了不同版本的几个行走机器人，其中的一个机器人具有灵活的膝关节，最能模仿人类的行走模样，且能效与人类行走相当。相比之下，鲁纳教授估计本田有名的“阿西莫”(Asimo)机器人的能耗至少是人类行走所耗能量的10倍。

　　不过，鲁纳教授没有申请吉尼斯世界纪录，觉得这很繁琐。他说：“我们只运作此创世界纪录的电子机械装置，获得这种提升就是一大成绩。我们已经了解了许多有关如何行走的知识。”

(原文件名:美国步行机器人持续行走65公里打破世界记录1.jpg)

elder60

整理了一下,ASMIO机器人家族
86-93年(7年)E0-E6都只有下半身.可见要走好不容易.

(原文件名:ASMIO机器人家族.jpg)

linghu2

回复【33楼】90999  张耀扬
用神经传感器采样吧，像x军那种固定在身上可以那起1t物件的机械装备。
-----------------------------------------------------------------------

是一个人运1T吗?估计单位搞错了

elder60

关于足底压力传感器

(原文件名:morph 3的脚底.jpg)


可怜,TB里就查不到"足底压力传感器".更不要说便宜的了.

日本的 JSRD15S JSRD18S

(原文件名:JSRD15S.jpg)
日本的AGB65_4FS

(原文件名:4?感?sensor AGB65-4FS控制模?.jpg)
可参见:http://www.robotsfx.com/robot/AGB65_4FS.html

没钱的我们,自己可以DIY吗?

aydali

：
    刚开始构思自己的机器人时，设想过两只方案：一种是用几个微动开关只做触地检测，在平地行走控制和复杂地面行走时可以作为简化传感器系统；另一种是用压力电阻，就是淘宝上有的那种电阻式应变片，不知道合适不，合适的话就能进行微量压力传感及复杂姿态控制了。

elder60

用阻式应变片的麻烦有二:
1.其受力不是在片平面的垂直方向上.2.粘合也不容易.

所以,我想,理想的足底压力传感器还应该是导电橡胶做的.

elder60

看了一下关于"被动行走"的录像,很好玩.
新加坡NUS的实验:  http://v.youku.com/v_show/id_XMzc0MzA4MA==.html

(原文件名:新加坡NUS的实验.jpg)
"我做的被动行走模型试验" :  http://v.youku.com/v_show/id_XMzcwMjY0NA==.html

(原文件名:我做的被动行走模型试验.jpg)

  说好玩,是因为:
"■单脚支撑时，系统呈不稳定的倒立摆构型，但双足的交替支撑却使得不稳定的倒立摆运动变成稳定的行走。"
人的双足行走由神经系统控制，由肌肉驱动实现。但是神经的控制和肌肉的驱动在人行走中的作用有多大?

80年代末开始，■McGeer对被动行走进行了较为系统的研究，McGeer确实了不起! 实际上McGeer是个资深的飞行专家.

■我想,如果说研究飞行必须搞清楚"滑翔原理",那么研究"类人行走"也就必须搞清楚"被动行走".
只有这样,才能做出高效的行走机器人.

  我自己有过一次"被动行走"的■亲身经历:
67年"大串连"时,有一天步行200多里路,到达福建崇安前,我们是"睡着走路"的,用一个手,搭在前一个人的肩上,边走边睡.
这个过程,大约持续了1个多小时.
  这个例子,让我不得不问: 神经的控制在人行走中的作用有多大?

不知那位大侠了解McGeer当初的被动行走模型?

lrbdh

mark

damoplus

被动行走有意思,应该只能在木块上走,去掉木块就不行了吧?

elder60

我想,如果没有膝关节,则摆动腿要碰地.

jrcsh

我试着几个不同的 走路方法  

迈步要用到大腿 XXX肌肉

脚掌支撑要用到小腿后的哪块肌肉


脚掌下压时 力不要到前掌部分, 小腿后边的肌肉不怎么样用力 ,一但压的力(支撑自己的重量),"转"  （注意是从脚后跟转向脚前掌）后小腿肌肉 开始伸缩


用点力的走动 小腿肌肉都 积极的参与了

用挥小腿 的方法能减少大腿的参与  但基本上~~~小腿跑不了

elder60

哈哈,我最近也在做走路的试验. 发现大腿的自由摆动还是很灵活的.
所以,如果要做一个大腿驱动模型,是不容易的.
最好有一种"带离合器"的舵机,以便使大腿在行走摆动期的中后期能自由摆动.

jrcsh

目标~~~~~ 看得见的结果就是有 行动方便的人帮你制作才行 (就先不提方案定下来了) 这东西看上去可行 但是加工精度有比较高的要求

一电体化的RZ阿~~~~现身把........... 哈哈

zhangcm530

学习了

okaybear

一般机械臂好像很简单哦（六轴CNC)

idlemouse

回复【61楼】elder60 60岁老头
-----------------------------------------------------------------------

elder60 60岁老头:你好，帖子的内容全部拜读，能看到大家的努力，希望我也能加入你们的行列，先介绍一下：小李，37岁，一家发电厂技术管理人员，负责公司生产维护，大学时专业是电气自动化，很感兴趣外骨骼类的东西，甚至梦想仿制，哪怕比比人差一万倍也行。940162921 是我的QQ号.谢谢。

idlemouse

回复【60楼】aydali
-----------------------------------------------------------------------

两足外骨骼机器人足底压力测量系统
http://www.docin.com/p-237367010.html

idlemouse

回复【72楼】idlemouse
-----------------------------------------------------------------------

秘密武器：神奇的数字跑道与跑鞋(组图)http://tech.QQ.com　 2008年04月22日17:29 　 科技奥运网　 钱炜　 评论0条


数字跑道 http://tech.qq.com/a/20080422/000419.htm





国家队竞走运动员穿数字跑鞋在锻炼





运动员在国家体育总局田径馆的数字跑道上训练







数字跑鞋外侧像U盘接口的装置叫信号采集器，是用来采集传感器的信息分析后向运动员的特制腕表发送信号的装置。



沙坑前一条新铺的45米红色跑道，似乎与普通跑道没什么两样，但不同的是沙坑边的桌椅上排列着一排电脑。

只见一名运动员在跑道上助跑、起跳……

动作完成后，运动员立刻就从旁边的电脑里知道了自己刚才的步长、步频、速度等关键技术参数。教练员再调出数据库里该运动员最佳完成动作的数据，向他指出刚才哪一个环节出了毛病。这时，心里已经有了数的他再次回到跑道上，开始重复训练……这一切，就像变魔术一样的神奇。

这是最近发生在国家体育总局田径训练馆里的一个场面。

秘密，就在这条红色跑道之中。由中科院合肥智能机械研究所自主研发、具完全自主知识产权的“数字跑道”，正在国家队的跳远等数个田径项目中得到实际的应用。

纸一样的传感器

课题负责人、智能所传感技术研究中心主任孙怡宁教授告诉记者，在科技部“奥运攻关”计划和中科院“科技奥运专项”的资助下，经过三年的研究，他们才研制出这套专门为国家队备战奥运的“秘密武器”。

据介绍，数字跑道的核心技术是通过一个全称叫做“柔性阵列压力传感器”的设备，来监测田径运动员的足底压力分布，从而获取脚底与跑道或鞋底接触的形状、时间、蹬地力和支撑力等信息，测算出运动员的步长、步频、动作时序等技术参数。

柔性阵列压力传感器这个元件听上去复杂，其实实物就像一张厚纸一样，可以任意按压弯曲。而对接触物形状自适应的特性，也就是叫它“柔性”的来历。

具体说来，传感器是由上下两层聚酯薄膜组成，中间在阵列与行列方向上，分布着一些导体，两根不同方向的导体相交的点上，装有传感器单元。它的工作原理就是，当运动员踩在跑道上时，由于受力情况不同，两层薄膜的接触面积发生改变，从而引发其中的电阻大小发生改变。传感器再将这些变化的数据传输到与之相连的电脑里，再经过专门软件的分析，就可以得出运动员在训练中的各项参数，结合运动项目的基本规律和训练专家的知识与经验，还能知道此次完成动作的质量好坏。

传感器“生”得如此“较弱”，而运动员那么大的力踩上去，踩的多了会不会容易坏？对于记者这个疑问，孙怡宁笑着说：“没问题！”他说，传感器表面单位面积可接受百万次的冲击，就按100万次计算，如果运动员每天在上面踩1000次，那也能用将近30年，更何况跳远运动员还不可能每天训练1000遍。

夹心饼干构造

孙怡宁介绍说，数字跑道的具体构造，就像夹心饼干一样，下面是跑道基层，中间是传感器，上面再铺一层塑胶跑道。跑道宽122厘米，中间80厘米宽的部分铺有传感器。运动员在上面训练时，就跟在普通跑道的体验一样，不会有什么异样的感觉。

为得到跳远运动员训练时更多的数据，除了在跑道上分布有传感器外，在起跳板的下面，还铺设了三维测力平台，以收集运动员在起跳时的速度、加速度、地面反作用力等信息。

这样一个具有高科技含量的跑道，在施工时遇到了困难。根据设计，在原有跑道上另加上数字跑道，但这样，跑道就很难固定住。运动员原本力气就大，一踩上去跑起来，跑道就歪了，测出来的数据也不准。后来想出一个办法，就是挖出一个跑道的地基来，将数字跑道“嵌”进去，与地面融为一体。

此外，由于传感器对地面平整度、柔软度特别是场地干净程度的要求都很高，一点点的沙粒附着在表面都会影响数据采集的精准度。所以，施工者不仅要在传感器下先铺一层沥青，而且在安装传感器时，往往由于一点点沙粒，就要返工重做。

实时纠错机

使用数字跑道的好处是显然的。此前，我国田径项目的训练中多采用的是高速影像分析技术，即采用照相机或者摄像机采集运动员的训练信息，然后再在电脑里对这些照片和录像进行分析。这种做法固然有效，但存在两大缺陷，一是电脑分析的工作量巨大，二是由此带来的信息滞后，教练员不可能在运动员训练的同时就得出当即完成动作的技术参数，从而对其进行最即时的纠正和指导。

在数字跑道投入使用以后，国家体育总局田径运动管理中心主任罗超毅满怀信心地说：“虽然这样的数字跑道在国家队还是首次应用，效果到底如何仍需实践来检验，但我相信它会对跳远队的训练带来帮助。它能让运动员对自己每一次的技术动作的完成情况达到心中有数，有不足马上可以进行改正，刘翔以后也会用上这样的跑道。”

参加了今年大阪世锦赛的中国跳远队员张晓一也表示：“在数字跑道上跳完之后，马上就可以知道自己在哪些环节上没有处理好，感觉它就像台纠错机，我已经迫不及待地想在它上面训练了。”

竞走的秘密武器

2000年雅典奥运会女子20公里竞走比赛中，排在我国选手王丽萍前面的3名选手由于犯规而相继被罚下场，从而使她幸运的拿到了这枚金牌。

实际上，在竞走项目中，因“双脚腾空”而犯规是一个极为常见的现象。我国在女子竞走项目上具有一定的优势，但在很多国际大赛上，我国选手往往在处于领先地位的时候因犯规而被罚下，不禁令人扼腕。

而数字跑鞋的出现，则将极有可能成为这一局面的终结者。与数字跑道一样利用传感技术制成的数字跑鞋，可在长跑类项目中发挥出巨大作用。

为了说清楚这个问题，首先有必要了解一下什么是“双脚腾空”。对此，北京体育大学的金季春教授向记者解释说，根据竞走规则要求，运动员必须始终保持有一只脚落在地面上。但是，运动员为了走的更快，必须缩短双脚支撑时间，这样就有可能双脚同时离地造成犯规，而这种犯规靠肉眼来观察是很困难的。因为在慢动作镜头中，谁的脚步都腾空。同时，运动员的“双脚腾空”犯规也有一定的规律性：一般都是在比赛的后半程，体力下降、身体松懈时容易发生动作走形，从而犯规。

而穿上数字跑鞋之后，运动员的步伐、步频、节奏便都实时的反映到教练员的腕表上去，使教练在运动员训练中就能对其进行实时的纠正。哪一步迈的不对，犯规是怎么造成的，都精确的体现出来，一目了然，有助于运动员的技术定形。此外，对研究运动员的最佳体力分配也有巨大的指导意义。

鞋底磨损泄“天机”

金季春向记者展示了一双“数字跑鞋”，猛地看上去，与商场里卖的普通运动鞋没有区别，但仔细观察一番，发现两只鞋的外侧，各伸出来一个像U盘接口一样的东西。据孙怡宁介绍，这叫信号采集器，是用来采集传感器的信息分析后向运动员的特制腕表发送信号的装置。而传感器呢，就藏在鞋底与鞋垫之间。运动员在训练时的技术数据，首先由鞋底发送到手腕上的腕表上，教练员再在自己的手持终端上进行查询，接收来自腕表发送过来的信息。

孙怡宁的学生杨学军向记者解释说，由于运动员脚底的着力点都各不相同，传感器节点如何分布，来捕捉运动员脚底几个关键点的信息就成了制作数字跑鞋的最大困难。对此，研究人员想出了一个“捷径”——研究竞走国家队几乎所有的运动员旧鞋鞋底的磨损情况。通过鞋底磨损，就可以很轻松的掌握绝大部分运动员的脚底着力点信息，藉此再来决定数字跑鞋传感器的节点分布。

目前，由中科院合肥智能机械研究所研制的数字跑道和数字跑鞋都已在国家队跑跳、竞走、马拉松等项目的奥运备战日常训练中发挥重要作用，系统测试分析功能和实时反馈结果得到教练员运动员的充分肯定，为此，国家田径运动管理中心还专门向智能所发去感谢信，感谢该所对田径项目奥运备战所作出的贡献。

孙怡宁最后表示，数字跑道与跑鞋，不仅仅是一个世界首创的训练仪器或系统，实际上可以看作是一个研究人体工程的科技平台，不仅可用于田径运动的大多数项目的训练信息采集，也可以用在诸如跆拳道、拳击、武术、乒羽运动员步伐和灵敏性训练，体操落地稳定性研究以及其它需要测试跑步速度、步态模式特征等场合。既可用于实时训练，又可在人机工程科学研究和体育教学中发挥巨大作用。

科技奥运网记者 钱炜

idlemouse

回复【73楼】idlemouse
-----------------------------------------------------------------------

Puma RS 100 数字化生存彪马电脑跑鞋限量版  2007-08-20 00:03:17|  分类： [轉載] |  标签： |字号大
中
小 订阅


　　数字化生存是21世纪最现代化的方式，很多人在生活数码化方面做出了大量大胆的尝试，早在1980年，也就是大约25年前，Puma曾经天马行空地创造过一款名叫“space age”标价200美元的Running RS Computer Sneaker(RS系列电脑跑步鞋)。现在看来在当时是非常超前的创举，比起现在Nike和iPod的合作跑步鞋早了整整25年！当时鞋子里面装有一台Apple 苹果IIe电脑，用来传输一些运动时产生的数据信息，使用者还要安装必要的软件通过5.25英寸软盘驱动器安装在容量只有48K的苹果IIe上面。

　　在经过25年后，Puma最近又决定翻炒这一款鞋子，于是推出了“Puma RS-100”这个产品，采用白色的真皮和白色漆皮作为鞋面底料，用主板还有数字电路图作为鞋面图案，不过这次的鞋子里面是没有任何电脑元件的，也就是说这次只是外形复古而已，在实体创意上面不用有太多期待，目前这双鞋子只会生产1000双限量发售，能得到的只有少数爱好者和收藏家了，希望大家喜欢。

idlemouse

回复【73楼】idlemouse
-----------------------------------------------------------------------

Puma RS 100 数字化生存彪马电脑跑鞋限量版  2007-08-20 00:03:17|  分类： [轉載] |  标签： |字号大
中
小 订阅


　　数字化生存是21世纪最现代化的方式，很多人在生活数码化方面做出了大量大胆的尝试，早在1980年，也就是大约25年前，Puma曾经天马行空地创造过一款名叫“space age”标价200美元的Running RS Computer Sneaker(RS系列电脑跑步鞋)。现在看来在当时是非常超前的创举，比起现在Nike和iPod的合作跑步鞋早了整整25年！当时鞋子里面装有一台Apple 苹果IIe电脑，用来传输一些运动时产生的数据信息，使用者还要安装必要的软件通过5.25英寸软盘驱动器安装在容量只有48K的苹果IIe上面。

　　在经过25年后，Puma最近又决定翻炒这一款鞋子，于是推出了“Puma RS-100”这个产品，采用白色的真皮和白色漆皮作为鞋面底料，用主板还有数字电路图作为鞋面图案，不过这次的鞋子里面是没有任何电脑元件的，也就是说这次只是外形复古而已，在实体创意上面不用有太多期待，目前这双鞋子只会生产1000双限量发售，能得到的只有少数爱好者和收藏家了，希望大家喜欢。

idlemouse

http:A201薄膜型力量感測器//www.memstec.com.tw/products/products_show.php?language=_tw&cid=3&pid=58two_id=58