在 DARPA 舉辦的「機器人奧運」中拔得頭籌的日本機器人 Schaft HRP-2 有什麼厲害之處？
機器人奧運日本奪冠 中國棄權美國鋼鐵俠0分
日本Schaft的高1.46米、重98公斤的HRP-2機器人幾乎完成了所有任務，最終以27分奪冠，尤其在爬梯、廢墟行走和移除障礙物項目上表現出色，遠遠超過了獲得第二名(20分)的IHMC隊。
HRP-2 有何厲害之處？為何比分能遠超對手？
蟹妖。
首先我們來了解一下HRP-2機器人，它是由日本Schaft公司機器人研製的（不久前剛被強大的谷歌收購），該公司成立於2012年，主要研究人員來自原東京大學的機器人專家。身高1480mm， 體重95kg 臂展1309mm。Schaft公司創造了一個智能機器人核心，它結合了用於識別、規劃、運動生成、運動控制和用戶界面的必要軟體模塊。該公司研究團隊將分為三個小組分頭研究如下課題：硬體設計、軟體集成和情景測試。
- 駕駛多功能車跑過一段路
- 爬上 8 英尺（2.4米）高的梯子
- 移除阻擋在門口的殘餘物
- 打開一個把手控制的門
- 走過一段帶斜坡、台階，有散落磚塊的道路
- 用無繩電鑽在牆上鑽出一個三角形的洞
- 關掉三個由不同形狀的轉輪或把手控制的空氣閥門
- 散開水管，然後把噴嘴擰到牆上的連接器
我們知道機器人是集機電、材料、計算機、感測器、控制技術等多門學科的綜合，涉及的技術難點涵蓋了高精度、剛性、輕量化的機構設計，控制系統的小型化和準確性，關節的動力學技術、多感測器識別技術等。通過這些任務，我們可以得知HRP-2確實表現很優異。尤其是得知其整個硬體設計製造和軟體是同步進行的，整機只花了4個月就完成了！比我們領先了不止一大截！！！
更多的技術資料暫時找不到，也沒看到他們公司相關的研究論文，猜測的話人形機器人最大的技術難點是解決直立行走的問題，這點毋庸置疑，日本人走在世界的最前沿。HONDA公司的ASIMO幾年前已經震撼世人。
比賽中，HRP-2機器人幾乎完成了所有任務，最終以27分奪冠，尤其在爬梯、廢墟行走和移除障礙物項目上表現出色，遠遠超過了獲得第二名(20分)的IHMC隊。從這三項可以看出，直立行走方面，體現了日本人的機器人水平，也是理所應當的。從這些任務來看，該機器人的魯棒性極強，其中涉及到的運動控制、關節動力學、多感測器識別等技術相當先進，但是具體演算法和技術細節估計是公司保密的。
值得注意的是，這個機器人也是很不完善的。它的運動速度緩慢，在比賽中只穿過三道門中的兩道，因此沒有成功到達指定的第四點。
還有就是機器人的自主程度報道中並未過多提及，這個其實關係重大。對自主性的考察涉及操作人員和機器人之間的信息流。運動級別上指揮機器人，就是說前進1英寸這樣的指令；任務級別上指揮，就是例如開門的指令。一般人看著標題想著就是100%自主，其實這個很難很難，我相信HRP-2不可能完全獨立自主完成這些任務的。前期的調試階段也至關重要。報道中說有一支中國隊伍決賽前臨時棄權，很有意思，難道是香港中文大學的那支隊伍，為何棄權呢？
............................................ .............補充回答................................................................感謝Wanli提供的信息，中國的那支隊伍應為Intelligent Pioneer Robot (IPR)----先進位造技術研究所為首組建的團隊，包先進位造技術研究所、合肥物質科學研究院及中科院 ，領導者為梅濤和雒敏舟。團隊下分六個研究小組分別負責六個子系統的研製工作：綜合一體化、結構設計、運動控制、視覺感知、人機交互、環境建模。2012年12月6日決定參加DARPA機器人挑戰賽（DRC），開始研製IPR，2013年9月10日，IPR邁出了它的直立行走第一步。其中提及為了適應複雜工況，採用了半自主控制和緊急管理，需要人工標記操作目標！至於為何退賽，沒有提及。在七月份的時候Darpa就放出了參賽比賽隊伍的一些視頻：
http://www.youtube.com/watch?v=hpeZGCzUmNY下是hpr2部分截圖
可以看到手臂部分由四個音叉型的小臂連接而成，如果不算末端執行器，每個音叉兩個自由度，一共是八個。應該屬於比較高的了，一般工業機械臂也就6個。
支撐部分採取的是膝蓋在後，向前彎曲的策略，也是就禽類的行走方式，這種方式非常適合上身大而笨重的形態，行走時重心可以儘可能保持在後方。像asimo那種完全仿人的形態要更變態一些，但是實用性就差了。這個是爬梯子：
http://www.youtube.com/watch?v=nZj8A-JX4m8覺得這個挺難得，不能手扶的啊，，讓我爬這麼高不用手也夠嗆啊。。。。。
http://www.youtube.com/watch?v=6Wp4oPA7EYw
看到這裡突然被萌到了。。。。居然還要自己用手固定自己。。。。。我一般暈車的時候是這個姿勢。。。。
如何設計一款高輸出功率（高推重比）的電機？ - 機器人
參與過DRC，應該能針對你的問題說幾句，schaft最強大的地方在於裝在各個關節的電機不僅體積小而且輸出扭矩很大（你得知道電機是比Atlas上的液壓驅動關節好控制很多的，而且反應也快也更精準.....這應該解釋了為什麼schaft的每一個動作都即流暢又精準還有力！），這些電機是他們team自己改造出來的，說明他們有極強的硬體開發能力，能跳出許多束縛，根據實際應用情況，改造和設計自己的機器人，這些是我們很多其他DRC teams所不能比的......你若單從行走的演算法來講，看那機器人這麼大的腳掌（行走中support polygon其實很大的），我真心覺得他們的步行控制相對於我們這些用atlas的team來說，其實簡單很多.........
電容和高壓水冷馬達、體積功率比拔群
以上如果想了解CMU NREC TEAM (CHIMP Robot)在此次 DRC中 Manipulation是如何做的，可以參考這篇論文。http://www.ri.cmu.edu/pub_files/2014/6/cdellin-iser-2014.pdf
謝邀Schaft的機器人 擁有先進的行走軟硬體（特殊的驅動馬達和先進的運動控制演算法） 其仿人步行能力有顯著的技術優勢而本次的仿核環境比賽中 包括爬梯、行走等，正好應對了Schaft機器人的優勢
總之日本機器人一直處於世界領先， 法國的著名實驗室LAAS曾很自豪他們擁有日本境外唯一一台asimo人形機器人， 現在情況怎樣不清楚了
1959年美國人英格伯格和德沃爾製造出世界上第一台工業機器人,更準確的說它應該叫做機器手臂,但是機器人在美國發展並不如日本快,二戰後日本由於勞動力缺乏,因而大力發展工業機器人來解決勞動力問題,因此日本也號稱為"機器人王國"。 要說為什麼日本的機器人這麼強，個人覺得從以下各方面來講：
1.機器人關鍵技術一，就是機械結構的設計和製造，主要比如說是減速機，日本的技術積累很久了，而且他們的學習創新什麼的又不差，他們能製造出拉世界平均水平幾條街的機械零件，裝配技術也能拉上幾條街。（絕對沒有親日，崇拜日本情節，就事論事，同樣的歐洲幾個老牌工業強國也有這樣的技術，但是歐洲國家沒有那麼現實的國情，比如地小人多，比如資源匱乏，日本是被逼的）
2.機器人關鍵技術二，伺服電機的設計與製造，機電結合的事情，還是一樣，他們積累的多，學習的好。3.機器人關鍵技術三，控制器與程序設計的問題，說一個叫印度的國家就很能說明情況了，第三世界來的國家，對於軟體的學習使用和開發也拉上幾條街了。當然硬說軟體啦，編程啦確實美國全球領先，而且美國的科技公司也在試圖用軟體的方法彌補其與老牌工業強國的硬體差距（這裡要有這個概念，軟體確實可以在硬體不足時提高精度，人類能夠製造出越來越精密的設備就是這個原理）。籠統地講機器人涉及機器視覺、運動控制、語音識別、人工智慧等方面的技術。硬體製造跟各國工業水平有很大關係，我國很大大學的機器人項目核心硬體幾乎都是進口的，國產的機器人的手很多人的動作做不了。日本、美國做的靈活性和實用性上比較好。但智能機器人的核心技術在軟體方面。機器人有智能和非智能之分，不能看它長的像人就認為它是智能機器人。所謂智能就是可以自己獨立思考（即所謂的人工智慧），而非智能就是執行固定程序。好像某年的春晚有機器人跳舞，這種用固定的程序就可以，不一定是智能的。
智能機器人必須具有演繹、推理和解決問題的能力。完全自主智能機器人是能自己獨立真正能推理和解決問題的機器人。非完全自主機器人需要人進行指導或干預。如果 Schaft HRP-2 是完全自主機器人，那就非常了不起。如果它是非完全自主的，只能說明軟硬體在軟體的控制下協調的非常好，對特定用途的適應能力非常強。剪輯過的比賽視頻在這裡 【藤纏樓】谷歌SCHAFT機器人在DARPA機器人挑戰賽中拔得頭籌 。看不到太多細節，不好評論。
不過世界最頂尖的完全自主機器人非本田的阿西莫ASIMO莫屬了。ASIMO在直立行走、奔跑、繞過活動故障、上下樓梯、複雜路況，幾乎跟人類沒有差異了，另外還可以進行、「8」字形行走、彎腰等各項「複雜」動作。其他國家的機器人不少還走不穩。本田在這方面積累了10-20年，這個技術積累沉澱的過程幾乎是不可逾越的。
阿西莫行走視頻：天朝訪團：日本阿西莫AIMO機器人，是未來 人形機器人的先鋒視頻
阿西莫上下樓梯：
【日本科學技術】機器人技術7-Honda阿西莫，挑戰視頻 阿西莫的學習和識別能力 ：
【日本科學技術】機器人技術9-Honda阿西莫，自我學習能力視頻 ASIMO走過有散落磚塊的路線、繞口活動的障礙物、把飲料放進托盤裡端給需要的人這幾個功能非常難實現。例如，需要識別出磚塊路徑和有障礙路徑的區別，磚塊路徑可以走過去，有障礙物的走不過去。需要識別出活動的障礙物以及分析出將要運動的方向。把飲料放在托盤內需要使用多大的力拿起飲料，怎麼準確地從座椅上識別出托盤並且精確地放入，等等。完全自主機器人在執行任務時可能碰到很多隨機的情況很容易讓任務執行失敗。
近年來人工智慧的發展很快，不會太久就肯定有不少的商業應用。到時候很多職業都可以被機器人替代。甚至翻譯、司機這樣很智能的工作。看看下面幾個例子：
1. 微軟計算機「同聲傳譯」系統對語音的識別準確率已經幾乎可以達到商用，在識別出語義的同時還可以翻譯成多種語言。相信不久會逐漸替代同聲傳譯和翻譯人員。
微軟逆天的計算機「同聲傳譯」，直接用本人聲音說中文視頻 2.谷歌無人駕駛汽車
目前Google的試駕車隊有8輛無人駕駛汽車，累計已行駛30萬公里，行駛路途包括都市、高速路和山路，未出過一次故障。雖然內華達州已經給無人駕駛汽車頒發了牌照，但Google預計，無人駕駛汽車最快也需到2018年才能投入商用。快遞公司如果採用了無人駕駛汽車去運送包裹將會極大地降低運營成本，我們的物流和電子商務也會更為發達。無人駕駛汽車還可以接送孩子上學，為領導開車，哈哈。
3.美國大狗機器人
現代版木牛流馬 美國大狗[BIG DOG]運輸機器人視頻 美國大狗機器人（Bigdog），能夠行走和奔跑，還可跨越一定高度的障礙物。這個四足機器人在遭到橫加猛踹之後，打個趔趄，能繼續前行，非常適合在山地執行任務。這種大狗機器人能夠在戰場上發揮非常重要的作用： 在交通不便的地區為士兵運送彈藥、食物和其他物品。
據說2011年我們學院舉行第八屆全球智能控制與自動化大會（WCICA2010）時，大狗機器人的作者還來了，不過一堆外國人，沒分清哪個是，應該是個大鬍子教授。
另外，工業機器人方面對人工智慧的要求不高，使用技術已經非常成熟。很多工廠正在逐步採用工業機器人。本人接觸過幾個案例，成本10萬以內的機器人設備，做成自動化系統可以賣到幾十萬元。一年賣出20多台就純利潤一千萬，直接的現金就打到卡上，是個很好的創業方向。要是傳統的行業，在現階段，積累一千萬需要非常努力地與別人競爭，而且容易患資金饑渴症，太太過辛苦，搞不好資金鏈斷裂就倒了。一個做比特幣礦機的朋友非常有能力，很善於捕捉機遇，利用資源，時間不太長就賺了幾百萬。但是風險太大，太佔用資金，對運營有很高的要求，而且業務不會一直持續下去。很少有人能做到他那樣。
寫了那麼久，順便說句：本人長期關注高新技術、新公司、新產業、項目和投資，也發現不少投資機會。喜歡與願意創業、技術能力強、做過技術項目、有銷售經驗、精明的投資者或企業主、運營過電子商務公司、精通網站設計、美工人員等各方面的朋友交流。大家多個山東的朋友也不錯哦。歡迎加我球球：326452031。
記得以前很喜歡機動警察patlabor，其中大反派就是schaft公司，不知道這個團隊是不是也是patlabor的粉
日本一直在雙足直立機器人領域有自己的一席之地，其在機器人競賽中取得好成績也無可非議。但是機器人水平的排名並不能完全等價於機器人比賽成績的排名，因為比賽中決定成敗的因素很多。比如在亞太大學生機器人大賽中，中國代表隊就曾多次奪得冠軍，但顯然中國在機器人領域的實力並不如不是冠軍的日本。
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