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上海交大研制仿生机器人可用于核电救灾,核电

10月28日,由上海交通大学研发的具有自主知识产权的“六爪章鱼”救援机器人进行了载人试验。该“六爪章鱼”机器人高约1米,最大伸展尺寸可达2×2米,由18个电机驱动,通过远程遥控使用,能够灵活地沿各个方向稳定行走,速度可达1.2千米/小时,负重达200公斤。

在化石能源日益枯竭并因此造成严重污染的今天,核能作为相对清洁的能源,越来越受到世界各国的重视和广泛应用,然而,鉴于其一旦发生事故,其后果的严重性也令人们疑虑重重。 我国在核能的开发和利用上,既大胆发展,又谨慎防范。即将于2015年7月8日在上海国家会展中心举行的2015中国国际机器人展览会上,人们将有机会一睹各类防灾机器人的英姿,其中,由上海交通大学机动学院机械系统与振动国家重点实验室高峰教授团队研发的多款国家973计划“核电站紧急救灾机器人”格外引人关注:带腰仿生六足机器人、带腰六足步行机器人、紧凑带腰六足机器人、铲斗六足机器人、六足仿生步行机器人、六足步行机器人等“六足”人,身形各异,各个身怀绝技,在核电领域有着不可替代的防灾减灾的重要使命。它们都是被列入国家973计划“核电站紧急救灾机器人的基础科学问题研究”(2013CB035500)的重要“人才”。 带腰仿生六足机器人主要用于核辐射等复杂环境下的紧急救灾任务,可以代替救援人员携带检测设备进入发生事故的地点,探测灾后环境,搬运救灾物资等。通过在身体上方安置其它机械臂、消防龙头等,还可以执行开关阀门,清除障碍物以及灭火等作业任务。它可以在湿热、辐射等复杂环境下执行作业任务。

“六爪章鱼”使命重大

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“六爪章鱼”可不仅仅是外形引人注目,由上海交通大学机械与动力学院重装所研制的这种救援机器人,具有意义重大的使命——在核电站等核辐射环境下进行紧急救灾。它具备深入复杂危险环境的工作能力,可在化学污染、水下和火灾等环境下完成探测、搜索和救援等任务。

上海交通大学机械与动力工程学院高峰教授介绍,核电救灾机器人在核辐射环境下工作需要有很好的辐射防护,否则电子设备会很快受损失效,而有效的辐射防护材料是沉重的铅;同时,救灾机器人还需要携带检测设备进入发生事故的核电站厂区,探测发生事故后核电站内部情况,兼搬运管道、拧动阀门、清理事故现场……这些不但考验机器人的机动能力、平衡控制能力,更需要考验机器人的承载能力。

围绕这些技术难题,高峰教授团队开发了这款六足步行机器人:特殊的腿部设计配合18个驱动单元能显著提高机器人的承载能力,使其能负重150公斤。它可以充当一个稳固的移动工作平台执行搬运打孔等作业,也可自行完成拧动阀门、清理事故现场等工作。它可以往任意方向快速运动,拥有很强的机动性、避障能力和稳定性和有较强的抗干扰能力,准确的执行操作者的指令。拥有了这些能力,章鱼机器人便能深入灾区,代替人们精确地完成最危险的工作。采用其它相应的防护后,它还能在水下环境中作业,以及在火灾现场或有毒环境中完成救灾任务。

“六爪章鱼”机器人高约1米,最大伸展尺寸可达2×2米,由18个电机驱动,通过远程遥控使用。

高峰教授团队长期从事仿生机器人的研究。与轮式、履带式机器人相比,仿生步行机器人在灾害现场具有更优越的机动性和越障能力。

在国家“863计划”主题项目“高性能四足仿生机器人” 和“973计划”项目“核电站紧急救灾机器人的基础科学问题研究”的资助下,高峰教授团队成功研发了两足、四足和六足步行机器人,在并联仿生机构、高功率密度驱动、多轴伺服控制等技术领域取得大量重要成果。 来源:中核网

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