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神奇的人类手臂和躯干
或许你已经试过做瓦肯举手礼的手势了,可见我们的手确实很灵活吧。再试着动动你的手臂吧。你会发现,我们的肩膀能前后旋转180度,这比绝大多数机器人灵活多了。而且,它还能向外转动90度。再试着动动胳膊肘,它的前后摆幅度可达150度,还能作90度旋转。我们的手腕也能做出远比机器手多的姿势。我们的两根腕骨(桡骨和尺骨)控制手腕和手掌的90度旋转,不会像机械手柄那样笨拙。
我们的手腕可以顺两个方向转动,上下90度,左右45度。凭借手臂多达7个的转动角度,人手的活动能力比机器手强多了。
可能你会认为,把一个像人手一样复杂的机器手装到具有9个转动角度的机器臂上,它就能拥有如同人手一样的能力了。但事实并非如此。机器臂是怎么移动机器手到指定位置的呢?是依靠复杂的连续路径程序和算法。机器人可以把物体从A处移到B处,在此过程中,它只需要移动机器臂,而不需要移动身体,也不需要移动待装配的对象,例如汽车。数十年来,算法和程序一直是工业机器人的有机组成部分之一。
我再举一个例子。试想一下,在一个午夜,你突然觉得脚脖子有点痒。尽管这时你正处在半醒半睡之中,但是你基本上会熟练地把手伸进被窝,挠到那个痒的地方,而这对你来说稀松平常,不需要花什么特别的功夫。就算第一次没挠准,稍微摸索一下也就摸到了。难道你脑袋里装着两条“连续路径程序”吗?当然不是。你只是对自己的身体已经非常熟悉了,一切都是水到渠成的。