据悉,中国科学院已经成功的研制了高科技的“钢铁人”战衣,目前进入调试阶段。第二代更加智能化的战衣也在研制中,这将使得“钢铁人”战衣从系统到助力功效等等方面有更大的提升。 中科院常州先进所科研项目办公室主任、副研究员陈剑和他的团队,瞄準外骨骼机器人系统,研製了名为EXOP-1(认知外骨骼机器人1号)的外骨骼机器人。 悬挂在研究室内的这套外骨骼,有脚、有腿,与人的下半身十分相似,本体全部由航空铝打造,在人体的腰部和腿部分别设有9处固定带,并装有22个感测器, 6个驱动器和1个控制器,重约20公斤。 陈剑介绍,穿上这一层「钢铁外衣」,就像操作一台「机器战甲」,力量会有大幅度的提高。「每条腿都有3个电机,每个电机对应了腿部的人体的髋关节、膝关节和踝关节,通过电机,达到给每个关节助力的作用。」 在系统膝关节上侧,还设置了5格档位,身高170公分到180公分的人穿戴可以根据身高自行调节,而鞋子也是特别订製的,每隻足底装了4个感测器。 一套外骨骼系统造价在30万元(人民币)以内。研究团队相继攻克了降低机器人重量、电机联调和如何準确获取运动意图等难题,预计本月底试製完成样品。 陈剑指出,按驱动方式分,目前世界上研製的外骨骼机器人有液压驱动、气动驱动和电机驱动,而他们研製的就是第叁种。「人要抬腿走路时,会产生一个运动趋势,这个信号传达给足底的感测器,反应到大小腿肌肉,再传达给控制器和驱动器,继而自动设定关节的旋转角度,系统本身通过检测压力变化和人体姿态变化,解读运动意图,推动人体行走,达到相一致的动作。」 事实上,外骨骼机器人可以广泛应用于登山、旅游、消防、救灾等需要背负沉重的物资、装备而车辆又无法使用的情况。 陈剑团队研製的,属于助力负重型的机器人。陈剑举例说,假如要负重200斤的东西,穿上外骨骼机器人,这件事情就变得轻而易举。「其中80%的重量都能通过机器人助力」。 EXOP-1计画承受负重70公斤,其中助力功预计达到70%以上,目前已有多地消防公安部门有预订意向。「我们设计的外骨骼是给正常人穿戴的,可以运用在消防救火上,帮助消防员负重灭火物资。」 目前,团队的第二代认知外骨骼机器人也已经在研製中,相比第一代,从系统到助力功效,将有更大的提升。「高楼大厦着火,穿着外骨骼的『钢铁蜘蛛人』去灭火,或者在灾区,一拳打穿墙体救人,也不是没有可能。」 觉醒字幕组 |
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