由中国自主研发的风能机器人“极地漫游者”8在南极中山站附近冰盖上“走”出了第一步,这是我国研发的首台基于再生风能驱动的机器人。
“极地漫游者”本体长1.8米,高1.2米,宽1.6米,重300公斤,可在风能发电驱动下不间断地昼夜行走,能跨越高度近半米以上的障碍物,并在冰盖复杂地形下 进行多传感器融合的自主导航控制以及国内通过卫星链路进行遥控,未来可搭载大气传感器、冰雪取样器、地理地质分析器50公斤的任务载荷等。
“极地漫游者”的课题负责人,北京航空航天大学机器人研究所王田苗教授介绍说,这是我国第一台基于再生风能驱动的“极地漫游者”机器人,它随国家第29次南极科考队赴中山站进行科学实验,包括探索在寒冷、极 风、地磁干扰大、宇宙射线等极端恶劣危险环境条件下,移动机器人利用环保的再生风能/太阳能驱动下长期进行环境监测任务的可能性,为未来我国建立智能机器 人化的无人值守科考站奠定基础。
课题组负责人,北航教授王田苗表示,此次南极试验取得了三大技术创新:
一是通过基于电推杆的自平衡单元机构设计,可主动调整机器人的重心,通过差动悬挂单元被动调整车体的姿态,从而使机器人可以更好地适应地形。
二是成功完成对驱动机器人行走的垂直轴风力发电机的机械测试。这种发电机结构相对占有空间小、噪声低、对风向无转向机构而且发电效率高,获得了不同风速下 的充电电流、充电功率与充电时间,验证了采用类似于火星车的工作方式——风力发电机给电池供电,电池驱动机器人移动的间歇式工作——这种循环的充放电方式 来实现长航程漫游行走的设想。
三是集成了机器人机构本体、感知定位、导航控制、远程遥操作等多项技术,实现了在南极特殊环境下的行走,如冰面、硬雪面、有上坡下坡冰雪复合地面、沙石路面等。
近年来,美国、加拿大、日本等十分重视有关机器人南极科考这方面应用技术的研发,但是我国自主研制的“极地漫游者”机器人在南极开展基于风能发电驱动技术、复杂地面适应性的自平衡机构技术、基于视觉、激光与GPS融合的冰盖自主导航等关键技术实验研究,在国际尚属首次。这对我国极地科考与先进机器人技术的发展具有重要意义。
王田苗教授简介:
北京航空航天大学机械工程及自动化学院机器人研究所教授,博导,Email:itm@buaa.edu.cn
主要研究方向:嵌入式智能感知与控制以及在医疗外科机器人、特种服务机器人等方面理论技术和应用研究。
在1997年国内率先开展了医疗外科机器人研究,成功应用于上千例临床应用,2013年参加了第29届南极科考队,在南极中山站进行了恶劣环境下机器人漫游者实验,反恐防暴、核工业以及服务机器人得到应用推广。
(本文整理自北航网站)
如若转载,请注明e科网。
如果你有好文章想发表or科研成果想展示推广,可以联系我们或免费注册拥有自己的主页
- 北航
- 风能机器人
- 极地漫游者