“上海造”外骨骼服機器人亮相

2017-11-08 09:14:48|來源:解放網|編輯:彭麗 |責編:劉徵宇

  原標題:工博會|這款“上海造”外骨骼服機器人將大大提高單兵作戰能力,有何神奇之處?

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  穿上特製的智慧傳感靴,將膝蓋與擬人化設計的膝關節綁扎固定,再將背包肩帶挎在肩膀上,一個“鋼鐵戰士”赫然出現在眼前。這不是好萊塢的科幻大片,而是此次工博會上上海航天科技集團控制所研製的外骨骼服機器人的展示現場。有了這套裝備,士兵的負重行軍和單兵作戰能力將得到大幅提升。憑藉多項技術創新,外骨骼服機器人還獲得了本次工博會的創新銀獎。

  穿上這個外骨骼服機器人,哪怕是肩負重物,在平路、坡道行走均十分自如且步態平穩,小跑也不成問題。明明身背重物,為何還能夠“輕鬆”上陣?外骨骼服機器人項目技術負責人江金林説,實際上,重物的重量並沒有直接作用在人的肩膀上,而是作用在背部的負重支架上。通過倣生設計的外骨骼結構件,重量被傳遞到了地面。

  原來,看起來像背包一樣的外骨骼服機器人其實更類似于能夠跟隨使用者同步運動的“影子”,還是個能夠負重的“影子”。

  理想情況下,外骨骼服機器人應能夠隨使用者的運動而運動,而不會對使用者的行動造成干涉。“這也是該項目研製中的一個難點。目前我們通過結構的擬人化設計,並按照人機協調匹配的原則,解決了結構倣生和自由度的匹配、人機協同及主動柔順控制等技術難題,實現了穿戴的舒適性、安全性及便捷性。”江金林説。

  一年多的時間裏,項目團隊已完成兩輪樣機的迭代研製,並依託現有技術優勢,在高能量密度液壓伺服驅動技術方面取得突破,研製成功高能量密度比伺服驅動能源,500W輸出功率下重量僅為2.5公斤,功率重量比指標達國內一流水準。

  作為一種“可穿戴設備”,外骨骼服機器人的市場前景。它能夠大幅提高士兵的負載步行能力。同時,它也可以用於輔助下肢疾病患者進行康復治療,或用於老年人助力行走。據該項目負責人張鑫彬透露,民用市場他們也在時刻關注,具備學習能力的助力型外骨骼服機器人正在同步研製中,並與上海華山醫院初步達成了合作意向。

  與國內外主流外骨骼服機器人相比,該所的産品在重量上有著突出的優勢。通過能源系統的輕量化設計,以及對部分部件進行碳纖維材料替代,目前控制所的外骨骼服機器人自重17k公斤,遠低於國內同類産品的27公斤,甚至低於國外標杆産品——洛克希德·馬丁公司18公斤的HULC外骨骼機器人,且性能上已逼近國外産品。

  控制所所長劉付成説,借此次工博會的東風,希望能夠將更多更好的軍民融合産品展示在公眾面前,貫徹黨的十九大提出的堅定實施軍民融合戰略。自2015年初實行事業部制改革以來,上海航天控制所一直利用自身技術與市場結合緊密的優勢,聚焦前沿動態,積極開拓民品市場,軍民融合發展方向日益清晰,目前已取得不少成果。

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