阿西莫长大了

步行中的行走机器人阿西莫

阿西莫是一个机器人的名字，它是由英文“Advanced Step in Innovative Mobility”缩写成“ASIMO”的音译而来，原意为“向革命性行走机器人迈出的下一步”。

阿西莫是世界上第一个可用双腿直立行走的机器人，2000年诞生于日本本田公司。多年来，它的个子仅仅长高了10厘米，但是它的本领却越来越大，学会走路、跳舞、爬楼梯，学会了认人。他先是在日本和光市举行的本田新技术展示会上出尽风头。然后，又在欧洲西班牙的巴塞罗那闪亮登场。

阿西莫的外形像一个小男孩，让人倍感亲切。它身高120厘米，体重43千克，与一个小学生的体格基本相似。多年来，阿西莫朝着人们憧憬的那样，历练着自己的“行动能力”、“环境认识能力”和“交流能力”，变成能在人类环境中共存的机器人。

日本本田公司先后制造了40个阿西莫，将它们送到了美国、英国、泰国等地作为外交使者。2003年，日本前首相小泉访问捷克，阿西莫在国宴上向主人举杯祝酒，并用捷克语致词，受到在场嘉宾的赞赏。后来，丹麦女王玛格丽特二世到日本访问，阿西莫作为主人接待了来宾，并向女王献花和表演了优美的舞蹈，把丹麦女王逗得眉开眼笑。在日本举办的世博会上，一支由阿西莫组成的乐队为参观者表演大型的铜管乐和说唱音乐。

人自出生到学会走路，大约一年时间。机器人学会走路，经历了漫长的岁月。早期的机器人，行走靠轮子，就像将机器人放在一辆车子上。20世纪七八十年代，科学家开始探索步行机器人。刚开始的步行机器人，采用的是一种“静态步行”，就像人在走独木桥，走一步，停一下，调整一下重心，保持身体平衡；再走一步，再停一下，调整一下重心，保持身体平衡。走起路来不仅速度很慢，而且，上体摇动的幅度很大，摇摇晃晃，跌跌撞撞，走路的样子十分难看。

阿西莫与它的前辈大不一样，走路的脚步已十分灵巧，走路的速度已经与人的慢走相当。在2岁时，它的步行时速已达到3 ~ 4千米。

阿西莫采用的是一种与人步行一样的“动态步行”。行走时，它通过电脑控制，一边移动重心位置，一边控制身体平衡，在任何瞬间都能保持平衡。因此，它就能像人一样挺直身体快速行走。

走路时，如果阿西莫的脚尖碰到石头等障碍物，通过“地面反力控制”技术，它的脚尖会稍微抬起，用脚后跟踏地。如果它快要倒向前方时，就会控制脚尖先踏地，纠正姿势，恢复平衡，不致摔倒。

如果阿西莫的脚底与地面接触超出了一定范围时，通过“地面反力控制”技术就无法控制它的平衡，就有翻倒的危险。这时，就需要用“目标零力矩点控制”技术来恢复它原来的姿势，就像人在步行时，如果前倾得太厉害，用脚踏地已无法控制时，就要改变策略，向前跨出一大步来保持人体平衡。阿西莫也会采用这种方法。如果往前剧烈倾斜时，它就会往前加速，跨出大步以防止摔倒。但是，阿西莫如果大步向前行走，会破坏电脑设定的理想步行方式，这时如果马上恢复到原先（理想）的步幅，就会因上体前倾而跌倒。通过“着地位置控制”技术，可以修正它的着地位置，使它恢复到理想的步行状态。这和人在步行中，在前倾时跨出大步，就要修正着地位置是一样的。

阿西莫不仅能在凹凸不平的路面上走路不会摔倒，即使被推搡时也不会倒下；还能在楼梯、斜面上稳步行走。

为了让阿西莫行走起来更灵活自如，使它的步行动作看上去更像人的“自在步行”，在阿西莫身上采用了“智能步行技术”。“智能步行技术”可以将两种以上不同动作组合起来，例如一边行走，一边招手；一边走路，一边改变行走方向等。由于“智能步行技术”可以使阿西莫在行走过程中无须中断步行动作来调整身体平衡，从而实现前进、后退等连续动作，甚至更为复杂的旋转动作。阿西莫可以左右划着弧形行走，呈蛇行般往前走。蛇行时，上半身和下半身的平衡非常重要，它能够一边调整左右脚的步幅，一边轻微移动上半身的重心，所以能稳稳地进行8字步行。

阿西莫的舞步十分优美动人，它通过“前行”、“后退”、“侧行”的组合，做出像舞蹈一样的动作。同时，配合它的上半身左右摇摆的动作更显可爱。

在阿西莫身上有与人相似的“眼”、“耳”、“口”等器官。它头上安装的两台摄像机好比是人的两眼，头两旁安装的两个立体声听筒好比是人的“耳朵”。

摄像机拍摄的是二维（平面）图像信息，它上面既有像人、动物、车辆等移动物体，也有像家具、墙壁、地面等静止物体。阿西莫会采用一种移动物体抽出技术，将它们一一区分开来，哪个是移动物体，哪个是静止物体。对移动物体还能判定它们的方向和大致距离。两台摄像机能捕捉大小在40厘米以上、时速在4千米以内的移动物体。

阿西莫能通过脸部识别技术，来识别它周围的人。先把10个人的脸部信息预先储存在阿西莫的电脑里，阿西莫从摄像机拍摄到的人脸与它储存的人脸进行比对，如果与某人相同，它就知道此人是谁，叫什么名字等一系列的相关信息，准确率可达到95%。因此，一旦在摄像机拍摄的图像中出现了它所熟悉的人脸，它就会追上去，与他（她）们打招呼。如果这个熟悉的人脸向它走来，它也会迎上前去与他（她）们握手。如果它熟悉的人让它陪伴散步，它会跟随其后，随人步行，也不会丢失。

通过它头上的摄像机还能识别周围的环境，如果周围发现障碍物，阿西莫能分辨出它们的大小、距离、方向和位置，并做出决定是停止前进，还是迂回过去。因此，你不用担心阿西莫遇到障碍物会摔倒。它还会识别周围的移动物体是否构成对它的威胁，如有物体冲它而来时，它会迅速让开，避免危险。

阿西莫也具备手势识别功能，它可以根据人手的位置和动作来判断人的意思，然后采取相应的行动。如人伸出手来，它也会伸手与人握手；人招手，它也用招手回应。有人朝它挥手，表示再见，阿西莫也会做出相应的反应，向对方挥手。

阿西莫对声音也能像人一样作出选择。它头上的两个立体声听筒，能够捕捉周围的声音，先是通过“声音识别”，分辨出是主人的声音，还是熟人的声音或不认识人的声音，并且理解声音的内容。如果是主人问“今天上午国内发生了什么重大的事件”，它就会通过无线局域网访问企业内部网或互联网，迅速找到回答的信息。