我国新一代步行外骨骼机器人问世
发布时间:2020-05-16 来源:科技日报
电影《流浪地球》中炫酷的装甲设备通过人与机器的“合体”,超越了人体极限。现实中,一秒变身“钢铁侠”何时能实现?记者从中国科学技术大学先进技术研究院获悉,该院先进机器人应用工程技术中心,突破了人机混合智能的生机电系统协调一体化关键技术,建立穿戴外骨骼机器人主动认知智能,形成人机协同混合增强智能,实现了对可外骨骼机器人的直觉控制,秒变“钢铁侠”的梦想走进现实。
外骨骼机器人融合传感、控制、信息、融合、移动计算等技术于一身,涉及拟人化机械结构设计、驱动系统选择、能源问题及控制系统原理等关键技术。如何实现人机动态平衡,是外骨骼机器人半个多世纪研发的难点。我国是继美国、以色列和日本之后,第四个成功研发外骨骼机器人的国家。但是目前,国内高校和科研机构完成平衡行走,大都是借助拐杖的支持,使得人机处于静态平衡,不能自由的行走,这既增加了使用者上肢负担,又大大降低移动性,更不可能实现如拐弯等多地形环境中行走。
中国科大科研团队通过全方位改进了外骨骼机械设计、控制算法和拟人化的步态,攻克一系列关键技术,让新一代下肢康复外骨骼机器人可以实现无拐杖辅助下平地行走、跨越障碍、转弯以及上下楼梯等场景,帮助穿戴者释放上肢负担,扩大运动范围、增加平衡性和安全性。
这款基于仿生学和人体工程学的机器人,重约40kg,是目前国内自由度数最多的外骨骼机器人。它能够根据不同穿戴者的身高进行调节,与穿戴者进行很好的贴合,并按照人体走路模式,实现多地形运动,平地,曲线转弯、跨越障碍,上下楼梯;无需任何拐杖辅助,能维持穿戴者与机器人整体平衡与重心转移,轻松行走。