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我國航天事業已走過?70年?發展歷程
從“一窮二白”起步,發展為?世界航天強國之一?
北京航空航天大學作為航空航天特色院校
是我國航天領域的“領頭羊”
緊密結合國家重大需求服務國家航天事業
中央電視臺科技頻道(CCTV-10)
《創新進行時》欄目五一特別策劃報道
機械學院丁希侖老師團隊的
六足輪腿臂融合的多功能星球探測機器人
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當我們飛向外星球,需要機器人作為開路先鋒,探測星表環境。星表地形復雜,機器人既要適應性強,還要能動“手”操作。為此,丁希侖老師團隊開始研究這款機器人。團隊的核心成員徐坤老師接受了專訪。
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團隊之所以選用六足作為機器人本體的構型,是因為六足機器人行走的時候在每個時刻可以有三條腿支撐。三條腿形成三點支撐,更具有穩定性。
這種六足形態,深受大自然的啟發。六足的構型源于自然界中的昆蟲。考慮到機器人行進方向的多樣性,采用一個圓周形的本體,六條分支可以均布在圓形的本體的四周,這樣機器人就不存在前后左右的方向,使得機器人在行進方向上更具靈活性。
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模仿自然界中哺乳動物的踢腿動作
研發團隊給機器人設計了踢腿步態
使得機器人可以順利通過窄道
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這個六足機器人,它不光可以行走,也結合了輪式,是輪腿復合式的移動機器人。團隊把輪子設計在了膝關節上,通過變構型實現輪式運動模式和足行運動模式的一個切換。輪腿結合,讓機器人如虎添翼。
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在星球探索中,機器人僅僅會“走”還遠遠不夠,它還需要“手”執行更多操作任務。自然界中靈長類動物,比如猩猩,它可以四條腿走路。同時它還可以直立起來,前兩條分支可以當作手臂來使用。深受啟發的研發團隊讓機器人的腿,搖身一變,又成為了能完成手部操作的機械臂。
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研發團隊將航天與民用場景相結合,不斷拓展六足輪腿機器人的應用范圍。目前,他們研發的機器人已經在公安防暴方面得到示范應用。
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受人輪滑的啟發,團隊又研制了四足輪滑機器人,讓機器人學會了輪滑動作,從而實現了滑行。未來無論是應急救援、物流配送、安防巡檢,還是運輸偵察,都將具有應用潛力。
團隊一直在用創意給機器人“升級變形”。這些身懷絕技的機器人,在AI的加持下,將走向星際甚至更遠的地方,創造更多可能。
教師介紹
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徐坤,北京航空航天大學機器人研究所教授,中國機械工程學會機器人分會委員、中國自動化學會智能自動化專委會委員,主持承擔國家自然科學基金、北京市自然科學基金項目、航天類課題40余項,作為課題負責人參與國家重點研發計劃項目1項、國防重點項目1項。長期從事足式機器人、復合移動機構機器人等多模式移動操作機器人研究,發表論文100余篇,代表作發表在Nature Astronomy、The International Journal of Robotics Research、Advanced Science、Progress in Aerospace Sciences、ASME/IEEE Transaction、Mechanism and Machine Theory等期刊上。獲ASME/IFToMM ReMAR與IEEE ROBIO國際會議最佳論文提名獎、《機械工程學報》優秀論文獎、《Chinese Journal of Aeronautics》、《SCIENCE CHINA Technological Sciences》高影響力論文。授權發明專利50余項,成果在國家航天重大型號中應用,受到航天有關部門的表揚。獲教育部技術發明獎一等獎1項、國防技術發明獎二等獎1項以及機器人行業年會科學引領獎1項。
責任編輯:杜蔚杰
責任校對:張 強
審 核: 張 彤
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