適應多地形、無需拐支撐!我國新一代步行外骨骼機器人問世

2020-12-05 科技日報

科技日報記者 吳長鋒

電影《流浪地球》中炫酷的裝甲設備通過人與機器的「合體」,超越了人體極限。現實中,一秒變身「鋼鐵俠」何時能實現?記者從中國科學技術大學先進技術研究院獲悉,該院先進機器人應用工程技術中心,突破了人機混合智能的生機電系統協調一體化關鍵技術,建立穿戴外骨骼機器人主動認知智能,形成人機協同混合增強智能,實現了對可外骨骼機器人的直覺控制,秒變「鋼鐵俠」的夢想走進現實。

外骨骼機器人融合傳感、控制、信息、融合、移動計算等技術於一身,涉及擬人化機械結構設計、驅動系統選擇、能源問題及控制系統原理等關鍵技術。如何實現人機動態平衡,是外骨骼機器人半個多世紀研發的難點。我國是繼美國、以色列和日本之後,第四個成功研發外骨骼機器人的國家。但是目前,國內高校和科研機構完成平衡行走,大都是藉助拐杖的支持,使得人機處於靜態平衡,不能自由的行走,這既增加了使用者上肢負擔,又大大降低移動性,更不可能實現如拐彎等多地形環境中行走。

中國科大科研團隊通過全方位改進了外骨骼機械設計、控制算法和擬人化的步態,攻克一系列關鍵技術,讓新一代下肢康復外骨骼機器人可以實現無拐杖輔助下平地行走、跨越障礙、轉彎以及上下樓梯等場景,幫助穿戴者釋放上肢負擔,擴大運動範圍、增加平衡性和安全性。

這款基於仿生學和人體工程學的機器人,重約40kg,是目前國內自由度數最多的外骨骼機器人。它能夠根據不同穿戴者的身高進行調節,與穿戴者進行很好的貼合,並按照人體走路模式,實現多地形運動,平地,曲線轉彎、跨越障礙,上下樓梯;無需任何拐杖輔助,能維持穿戴者與機器人整體平衡與重心轉移,輕鬆行走。(圖片由中國科大先研院提供)

編輯:劉義陽

審核:朱麗

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