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生动演示机器人如何模仿人类动作!画风很可爱~

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生动演示机器人如何模仿人类动作

近年来机械进程加快,随着图像识别技术及自动控制技术的广泛应用,大批工业用孕育而生。这些机器人一方面可以将生产一线的工人从重复单调的生产工作中解放出来,另一方面也在蚕食着大量就业岗位,造成了一定的社会问题。

科学给我们带来的冲击从未如此巨大。18世纪的工业革命,通过圈地运动使大量的农民失去了土地,但同时也创造了大量的新型就业岗位。但是机器人在取代了大量的工人同时,却似乎无法在短期内创造出等量的就业岗位。这确实是一个值得深思的问题。

这个问题并不是这篇文章要探讨的重点,今天我要谈一下机器人是如何通过模仿人类的动作,逐步替代人工的。我们首先需要理解一个概念叫“自由度”,所谓自由度是指一个物体在空间中的三个正交方向转动的能力。这个概念不易理解,我们来看一个例子。以人的手臂为例,手臂包含上臂和下臂,通过肩关节、肘关节、腕关节相连接。如下图所示。

腕关节的自由度

肘关节的自由度

肩关节的自由度

肩关节的自由度

第7自由度

通过以上图片,我们对自由有了一个大概的印象。也知道了人的手臂具有7个自由度。以此基础,我们再来看看工业用机器人的结构。下图是一个典型的6轴工业机器人。这里的轴是由+组成的,表示这台机器人有几个部位可以旋转,因此也可以将其理解为6个自由度。如下图所示。

工业6轴机器人

R轴、B轴、T轴共同组成了类似于人类腕关节的机构;U轴类似于人类的肘关节;L轴和S轴组成了类似于人类肩关节的机构。从运动范围来说,6轴机器人似乎更胜一筹。以下我随意找了一个6轴机器人的参数与人类手臂进行了对比,除了S轴以外,6轴机器人的活动范围均超过人类。

也许有人觉得,人类有7个自由度,你所说的工业机器人只有6个自由度。诚然如此,但是机器人不会累,不要工资,相比之下损失一个自由度又如何呢。况且现在已经出现了7轴联动机器人,人类的优势已经越来越弱。

但是我们也不必过于担忧。宗萨蒋扬钦哲仁波切曾说过,他并不担心机器人会取代人类,因为人类能够感受痛苦和快乐,而机器人不能;人类有烦恼,机器人没有。如果有一天机器人真的能够感受痛苦,有了烦恼,具有了人性的弱点,那么他就不再是一个机器了,就像电影《机器管家》一样。

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