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    上海交大研制核電救災仿生機器人

    2017/1/12 14:37:08

    28日,由上海交通大學研發的具有自主知識產權的“六爪章魚”救援機器人進行了載人試驗。該“六爪章魚”機器人高約1米,最大伸展尺寸可達2×2米,由18個電機驅動,通過遠程遙控使用,能夠靈活地沿各個方向穩定行走,速度可達1.2千米/小時,負重達200公斤。

     

    10月28日,由上海交通大學研發的具有完全自主知識產權的“六爪章魚”救援機器人進行負重試驗

    “六爪章魚”使命重大

    “六爪章魚”可不僅僅是外形引人注目,由上海交通大學機械與動力學院重裝所研制的這種救援機器人,具有意義重大的使命——在核電站等核輻射環境下進行緊急救災。它具備深入復雜危險環境的工作能力,可在化學污染、水下和火災等環境下完成探測、搜索和救援等任務。

    上海交通大學機械與動力工程學院高峰教授介紹,核電救災機器人在核輻射環境下工作需要有很好的輻射防護,否則電子設備會很快受損失效,而有效的輻射防護材料是沉重的鉛;同時,救災機器人還需要攜帶檢測設備進入發生事故的核電站廠區,探測發生事故后核電站內部情況,兼搬運管道、擰動閥門、清理事故現場……這些不但考驗機器人的機動能力、平衡控制能力,更需要考驗機器人的承載能力。

    圍繞這些技術難題,高峰教授團隊開發了這款六足步行機器人:特殊的腿部設計配合18個驅動單元能顯著提高機器人的承載能力,使其能負重150公斤。它可以充當一個穩固的移動工作平臺執行搬運打孔等作業,也可自行完成擰動閥門、清理事故現場等工作。它可以往任意方向快速運動,擁有很強的機動性、避障能力和穩定性和有較強的抗干擾能力,準確的執行操作者的指令。擁有了這些能力,章魚機器人便能深入災區,代替人們精確地完成最危險的工作。采用其它相應的防護后,它還能在水下環境中作業,以及在火災現場或有毒環境中完成救災任務。

     

    “六爪章魚”機器人高約1米,最大伸展尺寸可達2×2米,由18個電機驅動,通過遠程遙控使用

    高峰教授團隊長期從事仿生機器人的研究。與輪式、履帶式機器人相比,仿生步行機器人在災害現場具有更優越的機動性和越障能力。

    在國家“863計劃”主題項目“高性能四足仿生機器人”和“973計劃”項目“核電站緊急救災機器人的基礎科學問題研究”的資助下,高峰教授團隊成功研發了兩足、四足和六足步行機器人,在并聯仿生機構、高功率密度驅動、多軸伺服控制等技術領域取得大量重要成果。

    會跳舞的“智慧小象”

    除了六足步行機器人“六爪章魚”外,上海交大研制的四足機器人“智慧小象”此前也曾在2012年上海工博會等多個場合公開亮相。與“六爪章魚”相比,“智慧小象”輕巧靈活,二者配合可適應復雜多樣的工作環境。

    2012年11月7日,在上海舉行的第14屆中國國際工業博覽會上,“智慧小象”機器人與美女騎手在現場大跳“江南style”,成為當仁不讓的明星。

    據介紹,“智慧小象”長約1.2米,寬約0.6米,高約1米,“體重”約130公斤。從外形上看,“小象”的體型比較“敦實”,“四肢”健壯有力,走起來一步一個腳印,神態“活靈活現”,如果再加兩根長長的象牙,儼然就是一頭機動靈敏的“小象”。

    據介紹,“智慧小象”可以自帶動力源,無需憑借外接動力線纜和通訊線纜,“馱”至少100公斤的重物,一小時跑4公里,而且腿部可做至少12個自由變換,最大行走坡度超過10度。同時,為防止摔倒,“小象”身上裝有力覺測量與實時感知信息反饋系統,實現了“肌體”的動態平衡與穩定控制,使“小象”具備抗慣性力擾動和抗外載荷沖擊擾動的平衡自恢復能力。因此,假如在路上被大石頭拌了一下,“小象”可以瞬間恢復平衡。

    “智慧小象”和“六爪章魚”的亮相,標志著我國仿生機器人技術邁入國際先進行列。

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