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仿生小象机器人亮相工博会 时速4公里可负重100公斤
发表时间:2012-11-08 阅读次数:3348次

 

中广网上海11月8日消息(记者吴善阳)上海交大机械与动力工程学院高峰教授带领团队研制的“仿生小象机器人”在正在举行的中国工博会上亮相,吸引了众多观众的眼球。这个“智慧小象”可替代人工、采用人机交互远程操控方式完成复杂危险环境下搬运、搜索、探测和救援作业等任务,标志着我国四足仿生机器人迈入国际先进行列。

  “智慧小象”长约1.2米,宽约0.6米,高约1米,“体重”约130公斤。从外形上看,“小象”的体型比较“敦实”,“四肢”健壮有力,走起来一步一个脚印,神态“活灵活现”,如果再加两根长长的象牙,俨然就是一头机动灵敏的“小象”。“智慧小象”可以自带动力源,无需凭借外接动力线缆和通讯线缆,“驮”至少100公斤的重物,一小时跑4公里,而且腿部可做至少12个自由变换,最大行走坡度超过10度。假如在路上被大石头拌了一下,“小象”可以瞬间恢复平衡。

  人们通常用上“刀山”,下“火海”来形容所处的极端复杂危险的环境。可以想像这样几幅场景:某地发生8级以上地震,且余震不断,断壁残垣把灾区和外界隔绝开来,救援工作也难以展开。如何第一时间了解灾区情况,抢险救人?假如某居民区发生重大火灾,一位老人和一个儿童被火海困在家里,而火势太猛,无法进入家中施救,怎么办?高峰教授介绍,在这些地形环境下工作,需要具备适应各种不同地形环境的灵活稳定的运动能力、环境实时感知能力,以及自律控制与人机交互协同的远程操控能力。这些都是四足仿生机器人的前沿技术,高峰团队提出了既能抗冲击,又能适应不同地形的仿生机构,研制出了高功率密度驱动单元——液压丝杠、伺服单元等关键部件,实现了机器人的高速、高精度控制。“智慧小象”还具有较好的抗惯性力扰动的平衡能力,实现外部冲击扰动下机器人姿态的稳定控制。

  当这些高端技术全副“武装”在“智慧小象”上,“智慧小象”就变成了十足的“超人”。高峰教授告诉记者,通过远程人机结合,“智慧小象”具备了深入极端复杂危险环境的能力,可以完成搬运、搜索、探测和救援作业等多种任务。

  长期以来,四足仿生机器人技术在国际上一直是发达国家的天下,国内四足仿生机器人和单元技术的基础研究与应用水平同国际先进水平相比有明显差距。高峰教授团队研发的“智慧小象”在四足仿生机器人设计与控制理论上取得重要成果,突破了仿生机构、高功率密度液压驱动、状态感知与环境适应、仿生步态规划与动态控制等核心技术;研制出了具有高速、高负载能力、对典型非结构化地形具有高适应能力的四足仿生机器人系统。“智慧小象”具有完全自主知识产权,已申请国家发明专利7项,成为国际上四足仿生机器人名副其实的“排头小象”。

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