中樞模式發(fā)生器讓機(jī)器人精確行走

行走機(jī)器人是一款復(fù)雜的機(jī)器人，也是人類最渴望能夠早日制造出來的機(jī)器朋友。然而要制造出一臺能精密行走的機(jī)器人并不容易，僅僅是讓機(jī)器模擬人類的行走動作，科學(xué)家們就要付出了數(shù)十甚至上百年的努力。

來自美國亞歷桑那州大學(xué)的研究人員現(xiàn)已研制出類似于動畫片《超級無敵掌門狗》中的“機(jī)械褲”，這實(shí)際上是一種非常類似人類步調(diào)的行走機(jī)器人，目前能夠在走廊中散步行走。這種機(jī)器人有助于理解嬰兒如何學(xué)會走路，以及幫助脊椎損傷患者如何恢復(fù)行走能力。掌管人類行走系統(tǒng)的關(guān)鍵性組成部分是中樞模式發(fā)生器(CPG)，它是脊椎腰部區(qū)域的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可產(chǎn)生間歇性肌肉信號。

中樞模式發(fā)生器的產(chǎn)生及之后的控制，這些信號通過收集身體不同部位的信息，可對環(huán)境做出響應(yīng)動作。從而使人們不需要思考便能做出行走動作。最簡單的中樞模式發(fā)生器是一個半缺結(jié)構(gòu)，它僅包含著兩個神經(jīng)細(xì)胞，分別釋放信號，產(chǎn)生一定的節(jié)奏。

這款最新研制的機(jī)器人包含著一個人工半缺結(jié)構(gòu)，傳感器可以送遞信號反饋至這個半缺結(jié)構(gòu)，其中包括載荷傳感器，當(dāng)腿部受到步進(jìn)表面壓力時(shí)可感受到肢體的力量。

這個項(xiàng)目的目標(biāo)是改善機(jī)器人的野外作業(yè)能力。這項(xiàng)研究成果正在用于野外勘測以及險(xiǎn)情營救等。但是研究人員警告說這項(xiàng)技術(shù)真正能幫助人類之前仍然需要走很長一段路。