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能不能用机器人模拟太极推手用劲，进而开发太极推手培练机器人？

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

能不能用机器人模拟太极推手用劲，进而开发太极推手培练机器人？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

额，谢邀，看到这个问题的时候有点懵，因为我对太极拳确实是一窍不通，查了一些资料，简单谈谈个人的见解（接触的企业没有一家是研究这个的，我也很好奇）。

太极推手是人用上肢循环往复地进行圆周运动，也有人把它视为连杆运动，以太极基础动作定步平圆单推手为例，手在进行了一系列圆周运动后会回到原点，之后再根据原先的轨迹重复运动。这个动作强调定步，也就是腰要稳，这时从整个人来看，有6个刚性自由度，从手臂看，有7个自由度。

因为现在机器人手臂都是仿人的上肢设计，所以我们主要看手。从上图可以看出，人的上肢共有7个自由度（不要较真，就7个），其中第7个被称为冗余自由度（不是说废，很重要）。自由度越多，手臂灵活性越强，同时刚性越差，即容易受伤。考虑到太极推手是“定步”的，就是人不能“动”，那常规的工业机器人确实不能满足，因为大部分工业机器人是三轴四轴的，运动过程中会把你推过去拉过来，“底盘”不稳，这是机械性决定的。要想定点不动做一些复杂的圆周运动，你至少需要一台六轴机器人。

这种六轴以上的机器人，叫协作机器人，之前提到了，轴（自由度）越多，刚性越差，所以这些都是轻型机器人，负载较小，干不了“重活”。

以上图的机器人为例，这个机器人有7个轴，可以看到它头尾固定，中间关节可以自由运动，这就满足了太极推手的基本姿态需求（简直是标杆！）。另外，两个手臂的协作机器人也是有的，如ABB的Yumi就有两只“手”。具体想装几个，这是控制器方面的问题，大不了可以装两个独立的手臂。

“手”的问题解决了，接下来就是“用劲”。坦白来说，我从没跟打太极的人接触过，所以不知道他们到底是怎么用力的。如果只是用力推过去，借力打回来，那给协作机器人设计好运动路径就可以了，初学者跟着机器人的运动轨迹调整姿势和用力技巧，应该不需要机器人主动施力。

然后，问题来了。首先是，贵。协作机器人对制作水平要求很高，所以真正做得好的没几家。比起工业机器人，协作机器人确实便宜不少，但毕竟也是机器人啊，像动图里的那个机器人，几万，如果再乘个2……这样的价格能接受吗？其次是，有没有必要。上面的猜测全是基于机器人的，我不了解公园里那种练太极用的健身推盘，那个的体验、效果怎么样？改造一下那个会不会更简单便宜？

最后要提一点，现在机器人也出现了商业表演，那些个子非常小的机器人“玩具”个个会打太极拳，这可不是说明打太极很容易实现，打太极的终极问题就是自由度的问题，那些小机器人动辄几十个自由度，更像人，所以动作也更活灵活现。有些东西，做小了容易，做大型就特别难。至于题主提到的推拿机器人，那个是优傲家的协作机器人手臂加上一个末端执行器，比起手臂，我个人觉得算法和末端工具更稀奇一点。

回答于 2019-09-11 08:43:50

问题发出好些天了，没有得到比较细致的回答。题主本人对机器人和太极这两方面都不是深入了解，感兴趣而已。

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扯太远了吧，还远得很呢。然而，国外已经有人做出了中医推拿的机器人样机。喷子可能要喷了：那有什么，一个工业机械手加了掌、指，编了一套控制软件而已。但那不是按摩椅到机器人的一个起步飞跃吗?

太极推手，比中医推拿难度当然大多了。估计没有现成的产品可以用。就是起步仅做固定的只有双臂动作的，好像也没有见过双臂工业机器人。

开发专用机械手难度也不小，双臂的体积形状得跟人差不多。推拿就没有这个限制。限制体积之后，发力，受力能否达到推手所需的程度?

其次才是软件控制，发力与应对策略。。。

能够走动的推手陪练，就更不可望不可及了?