谢涛、徐建峰、张永学、强文义等来自哈尔滨工业大学机械电子工程教研室的研究文章《仿人机器人的研究历史、现状及展望》发表于2002年7月的《机器人 (Robot)》期刊第24卷第4期。这是一篇关于仿人机器人研究的综述性科学文章，文章编号为1002-0446（2002）04-0367-08，DOI号是10.13973/j.cnki.robot.2002.04.017。文章针对仿人机器人在科学技术领域的重要进展进行了回顾，对仿人机器人的历史、当前发展状态以及未来展望进行了深入探讨，并提出了具体的发展方向和主要攻克点。以下是对文章核心内容的梳理和总结。

仿人机器人研究的背景与意义

机器人是综合机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程及人工智能等学科的高科技产物，被认为是机电一体化的最高成就之一。自20世纪70年代工业机器人应用于工业生产以来，机器人对生产效率、劳动环境及社会发展的影响愈发深远。不同于工业机器人，仿人机器人突破了固定工作站的限制，凭借灵活的行走系统可以到达复杂环境中的目标场所，完成预定任务。其独特的优点包括适应不规则地面、能耗低、工作空间大以及灵活的双足行走动作。这些特性使仿人机器人成为机器人领域的热点研究方向和重要实验平台。

仿人机器人的研制过程对机器人机械设计、动力学、控制理论及相关学科提出了新挑战，并对仿生学、人工智能及计算机图形学等领域产生重要推动作用。因此，仿人机器人具有重大的科学和实践意义。

仿人机器人的研究历史与现状

国际研究状况

仿人机器人的研究始于20世纪60年代末。1968年，美国通用电气公司（General Electric Corporation）的R. Smosher开发了被称为“RIG”的双足步行机器人，揭开了仿人机器人研究序幕。同年，日本早稻田大学的加藤一郎教授启动了双足步行机器人的研究，其成果包括具有11个自由度并采用人工肌肉驱动的WAP系列，以及后续采用液压驱动并实现静态步行的WL-5、WL-10RD 和 WL-12等型号。

从20世纪80年代起，日本本田公司投入大量资源，成功研发了P系列（P1、P2和P3）机器人，特别是1997年推出的P3在动态步行技术上迈出了重要一步。2000年，本田公司发布了ASIMO机器人，这是仿人机器人走向轻量化、小型化及商用化的标志。此外，日本索尼公司推出的SDR-3X娱乐型机器人也实现了舞蹈、视觉与声音识别等功能。

除此之外，法国、美国等国家也开展了相关研究。例如，法国的BIP2000项目主张开发适用未知环境的双足机器人系统；美国俄亥俄大学则使用神经网络实现步行机器人的动态控制。这些研究为全球仿人机器人的发展奠定了基础。

国内研究现状

中国由于起步较晚，研究工作集中在哈尔滨工业大学和国防科技大学。哈尔滨工业大学自1985年便开始仿人机器人的研制工作，至今已推出了HIT-I、HIT-II和HIT-III等三代双足仿人机器人，实现了前行、后退、侧行及上下台阶等功能。目前，哈尔滨工业大学正在开发HIT-IV型号仿人机器人，预设32个自由度，将包含更全面的功能模块。

国防科技大学自1989年起也研制出了具有10个自由度的双足机器人，取得了步行控制方面的进展。此外，清华大学、上海交通大学及北京航空航天大学等高等学府近年来也开始参与智能仿人机器人的开发。

仿人机器人发展的重要方向

尽管很多仿人机器人已具备一定的应用潜力，但当前技术尚处于实验室阶段。针对未来发展，文章提出了以下关键方向：

机械结构优化

仿人机器人需要结构紧凑、轻量化和高精度的机械本体。文章指出本田公司的ASIMO已经在材料应用上取得显著成效，但在驱动方案上还有改进潜力，例如探索不同驱动方式的人造肌肉以提升步行稳定性和能量效率。

提升运动学与动力学求解方法

仿人机器人的规划运动依赖复杂的运动学与动力学求解，但现有方法尚难达到精确解。文章提到一系列新兴理论和方法（如神经网络、遗传算法等）可能为多自由度、高阶系统的运动求解提供突破。

驱动源与能源改进

现今机器人普遍采用电机驱动，能源来源多为电池。理想的能源需要兼具高能量密度、耐腐蚀及低成本。

传感器与控制技术升级

传感器（如力传感器、视觉传感器等）是实现智能控制的基础，其精度仍需提升。改进控制系统、使用大规模集成电路、研发优化的控制方案是实现全面智能化的重要课题。

仿生与智能技术的发展

机器人智能化的实现离不开仿生学及软件技术的突破。基于动物感知能力（如蝙蝠的听觉）进行模仿，结合神经网络等能显著增强机器人的环境适应性。

网络与虚拟机器人技术

强调通过通信网络实现对分布式仿人机器人的遥控与协作，同时通过虚拟操作界面优化人机交互。

群体协作与人机协作

仿人机器人在未来需具备群体协作能力；与人类协作完成复杂任务也是研发目标之一。

仿人机器人的意义与未来展望

仿人机器人不仅是科学研究的前沿平台，还对实际应用意义重大。例如，它们在复杂、不规则环境中具有传统工业机器人不可比拟的优势。未来，仿人机器人将在科学探索、劳动替代、危险环境操作等领域发挥重要作用。此外，该技术还将推动相关学科的发展，例如人工智能、仿生学以及控制理论。

总体而言，仿人机器人是一个高度复杂、多学科交融的研究领域，其未来充满广阔前景。正如文章最后总结，通过长期优化与研发，一个高度智能化的仿人机器人社会终将到来。