首页>>新闻 > 国内 >>  正文

“穿戴式外骨骼助力机器人”发布样机 似钢铁战衣

发稿时间:2018-02-14 05:22:00 来源:科技日报 中国青年网

穿戴外骨骼助力机器人野练

  国产“外骨骼”,让你分分钟变身自主“钢铁侠”

  专家聊装备

  近日,中国兵器工业集团西北机电工程研究所研制的“穿戴式外骨骼助力机器人”对外发布第二代样机,其功能和性能指标已接近或达到国际同类装备的技术水平。

  最新照片显示,第二代外骨骼系统更加轻量化,好似穿在人体上的“钢铁战衣”,使用该系统可大幅提高人体的负重能力,缓解身体疲累,降低骨骼肌肉受伤几率,在应对复杂地形环境、随机性任务时具有较好的灵活性。

  “除了负重搬运,还可进行山地负重携行和高原巡逻。”西北机电工程研究所特种装备研究室副主任、该项目负责人莫新民表示,外骨骼机器人是为满足高原、山地、城市等复杂地形环境条件下,战士执行各种作战或后勤任务对体能增强的迫切需求而研发的单人操作的智能仿生军民两用多功能携行助力系统。“其结构部件并联在人体肢体外侧,与人体关节并行运动,将人体的大部分外负载重量传递到地面,控制系统的智能和主动性能对人体关节适时助力。”

  新发布的第二代外骨骼系统自重24kg,行进速度每小时4—4.8公里,单人穿戴时长约2分钟,旁人辅助穿戴40秒,脱卸30秒并可折叠运输,适应1.6m—1.9m的身高范围,额定负重50kg,可连续工作4小时。“相比第一代外骨骼系统自重减轻30%,背架系统实现了集成一体化设计;控制系统伺服跟踪延迟时间缩短了50%;动力电池具备SMBus管理功能;整个传感网络得到优化,姿态测量维度从一维提升到三维,使系统的逆动力学解算精度提高了25%。”莫新民介绍道。

  本次发布的外骨骼助力机器人系统是该研究所独立自主研发的第一代系统的优化升级,样机关键技术均立足团队自主研发,掌握全部核心关键技术并拥有全部知识产权,其功能和技术指标已基本达到美国洛克希德?马丁公司发布的人体负重支撑系统(HULC)的相关指标。西北机电工程研究所于2013年组建了外骨骼机器人科研团队,历经五年的多轮设计迭代及优化,项目团队解决了人机耦合系统面临的高动态性、特异性与不确定性难题,取得了人机协同智能传感控制技术、人体运动适应性承载机构设计技术和轻小高效液压驱动技术等一系列核心关键技术的突破。“如果不突破这些核心关键技术,外骨骼机器人就动不了、动不好,更别说实现为士兵助力等多种功能。此外,进口元器件的国产化和技术成熟度增加也使成本大幅下降。”莫新民表示。

  世界范围内,外骨骼机器人系统的研发竞争激烈。以美国、俄罗斯和法国等科技发达国家为代表的外骨骼机器人系统和项目主要有,美国洛克希德?马丁公司的HULC系统、美国特种作战司令部的“战术突击轻型作战服”项目和俄罗斯国防部第三中央研究所的“勇士-21”系统等。外骨骼机器人系统有刚性、柔性、主动、被动四类,但部分外骨骼系统以“刚柔耦合”或“主被动复合”等复合技术形态展现。“根据不同应用场景需求和技术特点,复合技术形态应该是外骨骼机器人系统的发展方向。”莫新民说。

  第二代外骨骼机器人系统的军民应用前景均十分广阔。军用方面,一是作为单兵作战平台,与无人系统高度融合后形成强大灵活的作战能力,可能深刻改变现有作战模式;二是作为支援保障类装备,增强士兵的负重与机动能力,协助完成高原山地环境军用物资运输、野外弹药补给、战场救援、抗震抢险救灾、狭小空间物资搬运等高负荷高强度任务,可大幅提高士兵对缺氧环境的耐受力;三是通过专项设计拓展应用于核工业全封闭穿戴式辐射防护服、航天员太空助力等领域。

  民用方面,针对需求进行适应性设计并应用于多个行业领域,如高层消防、抗震抢险救灾、物流业等,还可帮助老年人和残疾人实现自主行走。“改进型外骨骼机器人系统已进行相关野外试验验证,不过投入实用还有距离,将在成本、可靠性、可维修性、耐环境性四个方面进行一系列优化和提升并尽快开展小批量试用。”莫新民说。本报记者 唐芳

原标题:“穿戴式外骨骼助力机器人”发布样机 似钢铁战衣
责任编辑:孙钊
  • 平昌冬奥会举行闭幕式 北京8分钟惊艳世界

    2月25日,北京市市长陈吉宁(右)在闭幕式上挥动奥林匹克会旗。当日,2018年平昌冬奥会闭幕式在平昌奥林匹克体... 【详细】
    强图打榜 2018-02-26 02:42:19

  • 琼州海峡浓雾频现 海口仍有万余车辆待渡

    2月25日,在海口市秀英港,一名码头工人指挥车辆进入渡轮。当日,海口秀英港、新海港和南港三港车辆大规模滞留... 【详细】
    强图打榜 2018-02-26 02:41:08

  • 平昌冬奥会举行闭幕式 武大靖举中国国旗入场

    2月25日,韩国国旗在闭幕式上升起。当日,2018年平昌冬奥会闭幕式在平昌奥林匹克体育场举行。新华社记者李钢摄... 【详细】
    强图打榜 2018-02-26 02:40:28

  • 黄河壶口瀑布新春开河迎客来

      2月23日,在山西省吉县黄河景区拍摄的彩虹、冰凌、主瀑布。近日,由于连日气温不断回升,位于晋陕大峡谷黄... 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 18:25:35

  • 高考百日倒计时学子备战 教室如同图书馆

    2月25日,太原,在高三年级教室内,书桌上摆放着各类学习资料及励志标语,如同图书馆。当日,山西太原某重点高... 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 16:43:52

  • 武警官兵“为爱接力” 守护旅客返程高峰

    2月24日,记者在重庆火车北站,又见武警重庆总队官兵“为爱接力”,温情守护旅客的身影。 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 16:29:19

  • 福建晋江“火把节” 3000多根火把汇成千米长龙

    2月24日(农历正月初九)晚,上万名男女老少聚集在福建晋江永和镇山前村,共同迎接村里延续了300多年的传统民... 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 15:20:49

  • 大雾笼罩海口 航拍等待过海滞留车辆

    2月25日凌晨,海口市区再次出现浓雾天气,海口市气象台发布大雾橙色预警。深夜下的海口秀英港、新海港、南港港... 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 15:19:07

  • 南京东郊梅花争艳春意浓浓

    2月25日,随着天气转暖,南京明孝陵梅花山上的梅花全面盛放, “南京红”、“早绿萼”、“淡妆宫粉”、“粉红... 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 15:16:31

  • 天府春来早 成都双流万株海棠娇俏绽放

    当一缕春风拂过,扑打面庞之时,海棠花也映红了你的脸。在成都双流的棠湖公园,万株海棠花被春天唤醒,满院殷... 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 14:16:45

  • QQ截图20180225133001.png
    伊万卡观看男子冰壶决赛

    2月24日,伊万卡(中)在观看比赛。当日,2018年平昌冬奥会男子冰壶决赛美国队与瑞典队的比赛在江陵冰壶中心举... 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 13:30:51

  • 尼罗河赛龙舟 同庆中国年

    当地时间2月24日 , “欢乐春节”尼罗河龙舟大赛在埃及开罗尼罗河畔举行。来自中国、埃及、法国等国的12支代表... 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 11:04:57

  • QQ截图20180225110330.png
    平昌冬奥赛场上的中国新生代

    在平昌冬奥会赛场,李靳宇、高亭宇、孔凡钰等一群小将展现了初生牛犊不怕虎的精神,初登奥运赛场便斩获奖牌。 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 11:03:48

  • 开往春天的列车 穿梭油菜花田美如画

    2月24日,一列贵广高铁列车在贵州榕江县平江镇加会村外的油菜花田旁驶过。 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 11:01:23

  • 黄河壶口瀑布新春开河迎客来

    2月23日,在山西省吉县黄河景区拍摄的彩虹、冰凌、主瀑布。近日,由于连日气温不断回升,位于晋陕大峡谷黄河壶... 【详细】
    强图打榜 2018-02-25 08:44:02

加载更多新闻
热门排行
热 图
热 词