上海交大研制核電救災仿生機器人

2017/1/12 14:37:34

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。