2013年9月2日 星期一

開迴路也能擬人行走的機器人 、 我的教練課教具

影片是我博士論文中的機器人。


雖然成品是機器人,但其實內容闡述的是人類行走的基本原理。

這是史上頭一篇完整交代人類走路力學原理的文章,而非幾個不連貫的特徵片段。

本篇也對幾個運動與醫學領域早就觀察到、但不明其中原理的現象做了解釋,最早的問題發現,甚至能回朔到1960年代。

論文網址:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1672652913602140

包含:站姿骨盤前傾的力學意義 (正常人的站姿骨盆前傾角度平均值為8.17度)、骨盆前傾如何協助步行與跑步 (事實上,人類步行幾乎不做髖關節伸展,也就是腳不做後踢的動作)、...等

這也是史上頭一隻能以開迴路完成所有人類步行特徵的機器人。

人類步行特徵包含:Heel-contact (腳跟觸地)、Toe-off (踮腳)<=且前二者同時發生、Knee stretched (直膝)、Span (擁有跨距)

PS: 開迴路亦即不必進行控制,只要給定一連串執行命令就能達成任務。也像是不必進行管教就很乖的小孩。

PS:目前少數能直膝行走的機器人,必須先回收腳底壓力等訊號,進行運算再決定該分配多少力道給各馬達,也就是邊走邊思考下一步邊修正...



其實我一直沒有離開教練工作,在電機所的日子裡,我只是把自己領會的東西教給機器人。現在,我又帶著更多東西回來教人啦!

我喜歡透過教具讓學生聽懂,像是過去用樂高講解走路時,腿部遭遇的衝擊與相對應的作用肌肉:
http://tw.myblog.yahoo.com/looka330/article?mid=44338&prev=44376&next=44272

還有一些教具,可惜現在雅虎無法上傳照片了...