簡介
火焰機器人此前，步行機器人吸引人們的目光並非是因為實用，而是因為新奇，原因在於它們更難設計。事實上，研製一個成功的步行機器人需要一個完全不同的設計方案。自上世紀90年代起，研究人員關注的一個領域就是“被動動力學”或“無動力運動”。航空工程師泰德-麥克吉爾所研製的兩足機器人非常逼真，它可以不用任何發動機，就可以走下斜坡。
荷蘭德爾福特科技大學生物機器人實驗室在這一領域更進一步，他們研製出的機器人要么是無動力的，要么是採用無動力運動的方式。就像人類行走時腿部利用自己的動力自然擺動一樣，這些機器人行走得更加自然，而且將動力自然地融合到步法之中。這些步行方式中持續變化的動力學對於機器人設計者來說是一大挑戰。他們必須要把生物學靈感更好地融入到機器人控制系統中。
德爾福特科技大學研製的“火焰”機器人的臀部、膝蓋和踝骨中採用了彈性機制，這就意味著每個發動機和相關的關節之間都有一個彈簧，而不是發動機與關節直接相連。“火焰”機器人參研者之一馬丁-維塞解釋說，“這種方式吸收了足部踩踢地面時產生的衝擊力。”
研製
實現“機器人走路”是一項最為複雜的研究，雖然早在七十年代科學家就已經製造了可以行走的機器人，但是這些機器人都無法模擬真實的人類行走，只能說是實現了“簡單的移動”。與此同時，大量的工業化機器人的製造和產生，都使得機器人的發展受到制約。因此，機器人“火焰”的研製成功，可以說是真正實現了“邁出行走的第一步”。
研製者戴恩·霍布萊恩稱，機器人“火焰”包含7套高自動化的核心裝置，使得“火焰”在四肢平衡和運動計算能力上具有先進水平，特別是在運動能力的計算上，使得機器人可以在很短的時間內，獲得運動的指令，使得機器人可以“完全”像人類一樣直立行走。而且機器人甚至可以像人類一樣擁有“機器腳踝和跟腱”。霍布萊恩興奮的稱，這對於研究人類的步行方式和變化來說，火焰具有無可比擬的作用和價值。只要稍加改動，火焰就可以取代那些傳統的醫療輔助設備，幫助那些行走困難的殘障人士進行康復鍛鍊和輔助。對於那些無法行走的殘疾人和障礙人士，火焰將是名副其實的輔助醫療型機器人。
據報導，科學家們準備在未來數年內，繼續對這種機器人進行改進，並且進行大量商業化生產，希望在醫療、科研和娛樂產業進行商業化運作。
設計
頭部同感十足的火焰設計，Delft理工大學在這一類人行走機器人的研發中發揮了主導作用。
研究人員DaanHobbelen來自荷蘭TUDelft理工大學，該校是歐洲範圍內最著名的理工大學。近日以他為首的研發小組開發出一款全新先進的類人行走機器人。正如其頭部炫目的造型設計一樣，這款機器人有個很酷的名字：火焰。這一權威研究進一步洞察了人類行走的奧妙，研究人員DaanHobbelen也因為此項研究，將於本月三十日（星期五）獲得它的博士學位。這項研究將有助於通過改良的診斷方法、訓練和復原設備，為有行走能力障礙的人解決困難。
如果你想教一個機器人如何走路，你就會發現完成一個動作對他們來說到底有多複雜。行走機器人的研發可以追溯到上個世紀70年代，而這過程中的開發策略可以粗略的分為兩種。
第一種源自工業機器人領域，在這個領域中任何實物的運行程式都是固定的，製造業中在流水線前一字排開機器人，就是一個很典型的例子。在充足的時間和大量資金投入的前提下，這一途徑能夠帶來很好的產出效果。但是主要的約束條件也隨後暴露出來，比如成本過高，能量消耗大，缺乏靈活性等問題，成為了制約製造業發展的一個瓶頸之一。
而在另一種製造行走機器人的方法使用中，荷蘭TUDelft理工大學則是領軍人物，當然前提是所研發的機器人能像人一樣行走。該校使用的這種方法代替了原來斷斷續續、動作生硬的行走方法，取而代之的是更加流暢的動作和更加節能的運動模式。
博士研究生DaanHobbelen的研究成果首次成功展現了一個機器人的動作既可以高度節能，有能保持高度穩定性。他的突破在於發明了一種合適的方法，這種方法可以測量人類行走時的穩定性，這在業界是前無古人的。“往前倒”（fallingforward）一向被認為是不穩定的動作模式，因此DaanHobbelen的成果令人矚目。
像人一樣行走
這些彈跳裝置保證了機器人動作平穩發明了獨特的測量穩定性的方法後，DaanHobbelen做了一個機器人展示改良後的最新性能，這個機器人就是“火焰”（Flame）。機器人“火焰”使用7個電動馬達，一個保持平衡的原件和各種保證機器人行走高度平衡的運算法則。
舉個例子，機器人“火焰”能夠利用平衡元件提供的信息，稍微調整雙腿之間的跨度，以防自己意外摔倒。根據DaanHobbelen介紹，機器人“火焰”是目前世界上最先進的行走機器人，至少在把“像人類一樣行走”作為基本原則的機器人中，“火焰”是頂尖水平的。
“火焰”的模擬行走程式讓研究人員可以研製出行走時更加自然的機器人。通過接下來與阿姆斯特丹自由大學(VrijeUniversiteitAmsterdam)動力學科學家的合作，荷蘭TUDelft理工大學期待能夠取得進一步的突破，以便為那些有行走障礙的人帶來福音。
Hobbelen舉了腳踝的例子。這些關節由彈簧構成，保證機器人行走時有足夠的彈力。Hobbelen領銜的針對機器人“火焰”腳踝這一項研究，將在讓動力學科學家深入了解機器人的行走模式。
我們也許不用多久就將看到荷蘭TUDelft理工大學的研究成果了，而機器人也將告別機過去抽筋似的動作模式了。隨著類人機器人在行為模式上和人類日益相似，相信不用多久類人機器人流暢的動作，加上天衣無縫的仿真造型，就能讓人類無法辨認。
