日前,日本大阪大学的研究人员开发了一款用于救灾的工程机器人原型,与传统的工程机械相比,这个机器人在操作性和移动性方面都有了显著改进。

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救灾机器人最终原型

作为日本革新性研究开发推进计划(ImPACT)的一部分,在机器人挑战赛(Tough Robotics Challenge)中,大阪大学、神户大学、东北大学、东京大学和东京工业大学的一大批科研带头人开发了应对灾害的工程机器人,以解决在灾难中使用常规工程机械的各种挑战。用最新的元器件技术开发的原型机在各种灾难模拟现场进行验证测试,已证明其性能具有一定的水准。

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这个原型机器人看起来像普通的液压挖掘机,由于新的液压系统及控制手法的适用,使其具有更优越的灵活性和控制性,并且通过铲斗的负载推动和触觉传感技术,可远程操控实施精确的作业。通过有线供电无人机的长时间监视,可在复杂的地形上轻松安全地移动。这个原型机器人具备以下新技术:

  • 通过微调和控制高速气缸上的压力,快速和稳定地控制高惯性的重型动力机,以到达正确的位置和速度的目标值。

  • 根据每个液压缸的油压,估算多自由度液压驱动机器人的外部载荷。预估值将用于直接控制或反馈给操作者以便远程控制救灾机器人。

  • 通过安装在机器人前臂上的力传感器测量高频振动,并为操作员提供振动触觉反馈。

  • 将多旋翼无人机飞行器UAV飞到操作者选择的地方并获取图像信息。由于通过电线供电,并配置让无人机充电的停机坪,长时间飞行和定点着陆都是可行的。

  • 通过安装在机器人上的4个鱼眼摄像机实时获取任意位置的俯视图给操作员查看,以便操作员可以评估机器人周围的环境。

  • 使用长波长光观察的远红外线摄像机,以便操作员可以在恶劣的天气条件(如雾)下评估情况时操作机器人。

除了上述技术,该团队还在研发一些新技术,努力提高机器人的技术性能。他们还在开发具有双旋转机构和双臂的新型机器人,目的是实现更高的可操作性和地形适应性。

(张有凤编译整理)