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業(yè)余雙足機器人實驗開拓者的機器人之夢 我叫李明德,68年下鄉(xiāng),71年回城.現(xiàn)在退休了.兒時有個夢想長大了做個科學(xué)家,大了卻成了一名業(yè)余科研愛好者,在聲,光,電,機領(lǐng)域里默默的耕耘了四十年.這些年來積累了大量的實踐經(jīng)驗,也鍛煉出很強的動手能力. 97年日本的機器人常在媒體里露面,中國的機器人,電源,控制,機械本體遲遲不能集成一起走出實驗室.看到這些急在心里,我們泱泱大國十幾億人口甘愿落后么?我就不服這口氣,我下定決心,做,做出有中國人特色的雙足機器人.可話說出來容易,事做起來很難. 實現(xiàn)雙足邁步人工行走,是人類模仿自身共同追求的一個高難的基本目標.模仿人類雙足行走的系統(tǒng)是個復(fù)雜的多自由度系統(tǒng),要研究制造這樣的一個系統(tǒng)需要很多的理論知識,如運動學(xué),動力學(xué),自動控制學(xué)等.需要的技術(shù)就更多了,機構(gòu)設(shè)計技術(shù),電源技術(shù),驅(qū)動技術(shù),傳感器技術(shù),精密傳動制造裝配技術(shù),計算機控制技術(shù)等等.其它技術(shù)我雖然沒有理論,但我實踐了這么多年有一定的經(jīng)驗,可重要的計算機控制技術(shù)一竅不通.那就學(xué),買來相關(guān)方面的書自學(xué).妻子承擔(dān)起一切家務(wù)活,我除了上班之外,業(yè)余時間一頭就扎在書里.先看計算機的發(fā)展史,再學(xué)計算機控制理論,再學(xué)單片機開發(fā).一晃半年過去了,不僅沒掌握根本沒看進去.自己一頭霧水,不知為什么?這時念高三的兒子看出來了,就說”爸爸你基礎(chǔ)不好才沒 學(xué)進去”.我一聽是這個理,那我就補一補基礎(chǔ)知識.那可不是一朝一夕就能完成的事,五十來歲的我能辦成這事么?我這一代已不行了,培養(yǎng)孩子成為科學(xué)家吧! 這時孩子開始進入高考的最后沖刺,還有幾天就報志愿了,孩子學(xué)習(xí)成績一直很好,我和妻子盼望孩子能報好志愿上重點大學(xué),改變家里的處境. 我研究機器人需要計算機技術(shù),計算機技術(shù)將來應(yīng)用的更廣泛,明天指定是熱門專業(yè).我就動員孩子報考計算機專業(yè),學(xué)有所成,也能幫我一把,研究機器人.孩子很懂事,知道爸爸雖然是個業(yè)余搞科研的,選的專業(yè)方向一定沒錯,就答應(yīng)了報考了清華的計算機專業(yè). 天有不測風(fēng)云,一天孩子放學(xué)回家,直喊肚子痛還發(fā)燒,晚上也沒復(fù)習(xí)好,吃了兩片藥,就睡了.孩子躺在床上直冒汗,我知道這是孩子痛的.我和他媽說”孩子上醫(yī)院吧!”可孩子說”沒事挺得住,明天就好了”,孩子知道學(xué)習(xí)上的費用以給家里造成很大的經(jīng)濟負擔(dān)了,不想去醫(yī)院再浪費家里更多的錢了.我和妻子一看不能再耽誤了,馬上送孩子去了醫(yī)院,醫(yī)生一看是急性闌尾炎.馬上手術(shù),術(shù)后孩子身體恢復(fù)很快.可關(guān)鍵時刻耽誤了十來天的復(fù)習(xí)，孩子出院后報考自愿時我說“孩子自愿報低一點吧，專業(yè)好，學(xué)校好不容易考上�！笨珊⒆幼栽高�堅持報清華計算機專業(yè)孩子說“爸爸媽媽，讓我博一回吧！考不上也不后悔，我曾博過�！焙⒆訌�(fù)習(xí)更努力了，最后一次模擬考試考了一個全校第二名。 高考完，等分的日子太難熬了。分數(shù)出來了，孩子考了583分沒有被清華錄取。孩子很堅強，也有思想準備，可是知道考分的那一時刻眼睛里還是含著淚水。此時我和妻子當著孩子的面沒有哭，只能說些安慰的話。畢竟全家共同奮斗了好幾年，卻是這樣的一個結(jié)果，我和妻子的心里暗暗的淌著是帶血的淚。我一遍一遍的自責(zé)自己，我想當科學(xué)家研究機器人用著計算機技術(shù)。自己不會就讓孩子去學(xué)這個專業(yè)，圓自己的夢，太自私了。孩子不報這個專業(yè)，不報清華，報天津大學(xué)583分完全可以進去。孩子太虧了沒進重點，被一所普通大學(xué)錄取了，這時我的心里在隱隱的發(fā)痛。 大學(xué)開學(xué)的那一天，我和妻子送孩子去的�；貋碇笃拮右渤３Ｘ�(zé)備我沒給孩子報好自愿，我的內(nèi)心很痛苦，人生關(guān)鍵的一回我沒有給孩子把握好。后來還聽說孩子念高中的學(xué)校，把孩子報考自愿一事當成報考自愿的反面教材，我的心里壓力更大了。我一邊時常督促孩子在大學(xué)里好好學(xué)習(xí)，我一邊調(diào)整好我自己。我不能倒下，孩子念大學(xué)，需要我各方面的支持。我要把我自己從痛苦中解放出來，我又開始研究制作機器人了。 能邁步進行人工行走的機械結(jié)構(gòu)有很多種，驅(qū)動源也各式各樣，控制方法也各異。從結(jié)構(gòu)和控制上看大多都很復(fù)雜，大多采用的是鏈式連桿型結(jié)構(gòu)。它是用搭積木的方法，每個關(guān)節(jié)做成一個自由度模塊，幾個關(guān)節(jié)就用幾個模塊連起來，組成每條人工腿。這種結(jié)構(gòu)直觀，看似簡單的結(jié)構(gòu)控制起來卻難了。因為雙足人工行走是兩條腿，髖關(guān)節(jié)，膝關(guān)節(jié)，踝關(guān)節(jié)串聯(lián)起來配合運動的結(jié)果。這么多關(guān)節(jié)又各自都有自己的驅(qū)動源和關(guān)節(jié)運動角傳感器，當這樣的雙足結(jié)構(gòu)行走時，必須有一個很復(fù)雜的控制回路。一邊傳感器時時的傳送關(guān)節(jié)運動角的數(shù)據(jù)，一邊要有一個很好的計算的程序協(xié)調(diào)控制每個關(guān)節(jié)的運動，同時還要考慮平衡，慣力，反力等問題。利用這種結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)雙足行走即使是靜態(tài)的日本人在上個世紀1966-1976也集中了大量的人力，物力，財力苦苦的的探索了十年，才實現(xiàn)這一目標。 實現(xiàn)雙足人工行走,人類一直在尋找探索著各式各樣的行走結(jié)構(gòu)模式,本田,索尼機器人也不是最先進的終結(jié)版,它也不是最接近人類雙腿的結(jié)構(gòu)模式. 我是個開發(fā)雙足行走機器人的業(yè)余愛好者,沒有什么羈絆,我創(chuàng)新的設(shè)計思想可以自由翱翔.用我個人的力量,用我們中華民族特有的聰明,戰(zhàn)勝一切困難,開發(fā)出有中國人自己特色的雙足邁步行走機器人. 我開發(fā)雙足機器人,沒有資料,沒有資金,沒有技術(shù).那我就利用現(xiàn)有的條件,一步步從零開始.先做四足的,再做三足的,在這之中簡捷的腿結(jié)構(gòu)發(fā)明出來了,但兩足行走平衡的問題還沒有解決.我一遍一遍的構(gòu)思,一遍一遍的制作試驗.這一過程可以說是一個艱苦卓絕的過程,沒有加工設(shè)備,鉆眼用手搖鉆,沒有合適的齒輪就用手工一齒一齒的銼出來.沒有材料就到二臺子舊物市場去找，我步行來回用2個小時,上圖書館查資料也步行，來回也2小時.在這期間我上大連看孩子回來作的火車應(yīng)下半夜兩點到家,在車上一直考慮機器人問題,到鞍山?jīng)]有留意別人的提醒，一下做過了站,到遼陽才醒過神,回到家時天已大亮了,妻子一直等著給我開門. 專家們認為沒有計算機的參與,實現(xiàn)人工行走是一件非常困難的工作.經(jīng)過三年不懈的努力,上百次試驗我成功的開發(fā)出了一種簡捷的雙足行走機構(gòu).不用計算機控制,就可以完成擬人化的人工靜態(tài)行走.我的這一成果可以使一個高難的復(fù)雜的問題簡單化,機器人整的太復(fù)雜那成本也就太高.不適合推廣和應(yīng)用普及機器人知識,促進我國機器人事業(yè)的發(fā)展,必須有一個低成本簡捷的能完成基本行走功能的機器人機械結(jié)構(gòu)本體. 我的機器人簡捷,留下了更廣闊的開發(fā)空間,因簡捷控制反映更快,更適合奔跑. 當初日本人在研究雙足行走機器人時走了很多彎路,走進了很多死胡同,1966-1986這一時代日本擬人機器人的開發(fā)者被淘汰了,他們沒有使擬人機器人達到商品化,他們給后來的開發(fā)者留下了更多的是反面的經(jīng)驗和教訓(xùn).本田,索尼開發(fā)擬人機器人時少走很多彎路,迅速發(fā)展,幾年內(nèi)就達到了商品化. 我開發(fā)的機器人要達到商品化早日面市,為中國人爭光,還有很多路要走.我在網(wǎng)上一直在吶喊,尋求有人能給與支持和合作.來談的人不少,真心支持的沒有,都想……. 又一年過去了,孩子大學(xué)畢業(yè)了.他沒有象爸爸期待的那樣進入科研單位工作,而投入了企業(yè).我尊重孩子的選擇,孩子大了應(yīng)該有自己的想法.我不能干擾孩子,再錯一回了. 業(yè)余研究機器人的路上我是孤獨的,我還要一如既往的走下去! 現(xiàn)在我的機器人只能在人工參與下進行靜態(tài)步行，做出能適合各種地型自主動態(tài)化行走的機器人是我不懈的追求永遠的夢想！2003.5.1
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發(fā)表于 2017-8-28 07:27:41
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伸手黨/灌水/看不懂
發(fā)表于 2017-8-28 11:50:32
