作者:温才妃 李莉 来源:中国科学报 发布时间:2020/4/10 18:15:19
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现实版“钢铁侠”外骨骼助力机器人研制成功

 

 试验者演示可穿戴外骨骼助力机器人

近日,东部战区总医院、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学研究人员经过多年的技术攻关,研制出了一款能够完成多项复杂动作、负重能力强、续航时间长的可穿戴外骨骼助力机器人,填补了国内机器人领域的多项空白。

据介绍,这款可穿戴外骨骼助力机器人具有拟人化结构,是基于仿生学、人机工程学、人工智能等理论和技术,仿照人体关节力输出驱动与肌肉组织缓冲、储能等运动功能进行研制的,能够实现人—外骨骼系统的高度共融与协同运动。同时,它集合了新型材料、柔性驱动、智能控制、多维传感、以及人工智能等多领域技术,实现了人类的智力和机器人的“体力”的有机结合。即可以通过人的智力来控制机器人,进而利用机器人来完成人体自身能力无法单独完成的任务。

这款可穿戴外骨骼助力机器人的特点是操作简单,易于运输、穿戴方便。它的最大承载能力超过70公斤;在不受地理环境限制的情况下,负重50公斤行走的平均速度可达4千米/小时;并且能够连续工作4小时以上;身高165—185厘米,体重60—90公斤的人皆可使用。

研究团队已经对可穿戴外骨骼助力机器人进行了实际复杂环境下的整体性能测试,外骨骼机器人可以完成行走、站立、转体、上下楼梯、上下斜坡、侧移、蹲起等复杂动作,同时能够实现物资搬运、物资运输等功能。

团队负责人、南京航空航天大学教授王修来表示,该机器人不仅可用于士兵作战设备并执行特种任务,未来还可作为医疗康复机器人帮助患者正常行动。

目前该机器人已在拟人化外骨骼结构设计与功能实现、高功率密度柔顺驱动单元、人体运动意图检测与辨识、人—外骨骼协同运动控制等方面形成了具有自主知识产权的核心技术。

研究团队首席专家、哈尔滨工业大学教授朱延河指出,可穿戴外骨骼助力机器人多方面体现出创新性,该机器人的成功是外骨骼机器人研究道路上的重要突破。

据悉,2014年外骨骼机器人市场规模为1650万美元,预计到2021年将会增长到21亿美元。目前,国内还没有成熟的面向民用和军用的可穿戴外骨助力骼机器人,发展前景非常广阔。

 
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