經(jīng)過多年的研究開發(fā)，日本東京大學(xué)研究出一臺擁有160塊人造肌肉、并通過肌腱進(jìn)行控制的人形機(jī)器人。在
身高僅為1.58米的機(jī)器人中，一共使用了大約100臺maxon無刷電機(jī)，從而能作出近似真人的動作。
東京大學(xué)研制出通過肌腱進(jìn)行控制的人形機(jī)器人，能夠逼真地模仿真人動作。這臺機(jī)器人被命名為Kenshiro，與
日本80年代著名漫畫系列中的英雄主角同名。在機(jī)器人的研制過程中，日本研究人員參考了大量人體解剖學(xué)資料，以期能制造出酷似真人的機(jī)器人。“
我們想要透徹地了解人體的動作和外觀，并將這些特征盡量真實(shí)地反映在Kenshiro身上”，岡田慧教授解釋說。這臺機(jī)器人身高1.58米，體
重50公斤，相當(dāng)于一名十二歲的日本男孩。
為了與人體結(jié)構(gòu)盡可能相同，Kenshiro被“賦予”了人體最重要的多塊肌肉：腿部共50塊，軀干部共76塊，肩膀共12塊，頸部共22塊。在
目前所有的人形機(jī)器人中，Kenshiro所擁有的肌肉數(shù)目最多。以真人作為比較：人體全身共有約640塊肌肉，因此是最為復(fù)雜的生物結(jié)構(gòu)。這
160塊“肌肉”可以通過肌腱進(jìn)行控制，因此Kenshiro可以模仿很多人體動作，但卻無法完全像真人一樣行動，因
為人體的生物運(yùn)動模式極其復(fù)雜。Kenshiro可以移動它的手臂、腿和上半身。但要和真人一樣走路，它還得再多加學(xué)習(xí)。機(jī)器人如何“學(xué)習(xí)”人
類的動作呢？很簡單，只要有人在它面前做一個動作，它就會模仿。
器人所采用的學(xué)習(xí)方法非常簡單，只需要借助一個開源智能軟件和一個機(jī)械界面。但在學(xué)習(xí)行走時，所需要的可不止這些。
Kenshiro的“骨骼”由鋁合金制成，與人類骨骼類似，骨骼之間相互連接并能自由活動。如何將機(jī)器人重量控制在50公斤，是
由稻葉雅幸教授所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)所必須克服的最大挑戰(zhàn)。如果要將機(jī)器人制成成人體型，那么重量就會達(dá)到約100公斤，這就意味著負(fù)載更大、能
源消耗更高且動作更加緩慢。
160塊肌肉，93臺電機(jī)
東京大學(xué)情報理工學(xué)系研究所 (JSK) 的研究人員選用了maxon motor的產(chǎn)品作為機(jī)器人的動力系統(tǒng)。K
enshiro的160塊肌肉的動力都來源于93臺maxon EC (BLDC) 電機(jī)。其中，特殊肌肉（例如腹肌和胸肌）的
伸展只需要一臺馬達(dá)的動力。為此使用了maxon motor無刷電機(jī)EC 16和EC 22。這種電子換向的伺服電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩性能佳、功率高、
轉(zhuǎn)速范圍大和使用壽命長等特點(diǎn)。其它肌肉的伸展則需要用到更為強(qiáng)大的BLDC電機(jī)：功率在60至100 W之間的maxon電機(jī)。此外，電
機(jī)的溫度變化也是在選擇電機(jī)時必須考慮的重要因素。由于無法在機(jī)器人體內(nèi)降溫，因此岡田慧教授認(rèn)為，電
機(jī)自身僅會產(chǎn)生極小的溫度對于電機(jī)的選擇極為重要。
JSK自1980年起便開始研制各種不同的機(jī)器人，最初著重于各種服務(wù)型機(jī)器人，接著是工業(yè)機(jī)器人，到
現(xiàn)在已經(jīng)能夠造出Kenshiro這樣的人形機(jī)器人。與所有前身型號例如Kenta、Kataro、Kojiro、Kenzoh一樣，這
類機(jī)器人的目的都在于精確地模擬人體。這當(dāng)然也包括要具備與人類相似的外表。因此，日本研究人員目前正致力于研發(fā)適用于機(jī)器人的皮膚。在
不久的將來，Kenshiro將能夠主動地與周圍環(huán)境互動。下一個目標(biāo)是要讓Kenshiro更平穩(wěn)、更長時間的行走。
