• 首  页
  • 视  频
  • 图  片
  • 上海科技报
  • 上海市科技传播学会
0.5度电可行走10小时
——上海科学家“换道超车”研发低能耗“双足机器人”
2019年01月10日  作者:吴苡婷   编辑:ydm   审核:杨冬梅  版面:A1

  

 

在近日举行的2019年国际机器智能研讨会暨成果展示会上,上海理工大学机器智能研究院教授李清都团队联合德国汉堡大学、深圳行者机器人技术有限公司共同推出一款名为“小贝”的新型双足机器人。该机器人突破了平衡性、高能耗、高造价三大世界级难题,据称是全球目前唯一同时具备“平衡、高效、智能、安全、经济”五大关键特性的双足机器人,颇具产业化前景。

在各国实验室中,科学家已经成功打造出具备高技能的人形机器人。去年,美国波士顿动力公司研发的Atlas机器人后空翻、三连跳的“酷炫”视频红遍网络;而另一款代表领先水平的双足机器人,是日本本田公司研发的仿人机器人ASIMO。但前者造价达到每台200万美元,能量效率不到人类的1/20,无法进入产业化;后者的造价达300万美元,充满电只能续航1小时,一直停留于研究和展示层面。

高能耗是机器人走出实验室的最大“拦路虎”。传统机器人多采用静态平衡原理,一个很平常的动作放在机器人身上往往要大费周折,简单的抬脚、迈步都要靠一个个电机的精密路径规划来实现,这样走路的方式就像车辆在路上不断地加速、刹车,不仅费油,速度还慢。李清都根据人体自身运动学规律,提出全新“被动行走”模型——让机器人像人自然走路一样充分利用惯性,原来需要12个电机才能做到稳定行走,现在只需要四五个电机即可,不仅显著提升了能效,也大大降低了造价。

据了解,“小贝”的前身四足机器人“行者一号”,仅耗0.8度电就可续航54小时,走134公里,是目前世界上能效最高的机器人,甚至超过了人类。双足机器人“小贝”又进一步,用0.5度电可行走10小时,约20公里,续航能力可达到日本机器人ASIMO10倍以上。

为了让机器人走路更稳一些,科研团队基于人工智能算法,通过防倾倒训练,实现了动态平衡技术,让“小贝”拥有了出色的平衡能力,即使脚小到一个点,也能像踩着高跷的人一样保持平衡。此外,测试表明,“小贝”在撞击、推拉、风吹、不平路面等复杂环境中都能行走如常。得益于全新的软硬件构架和人工智能算法,以及智能人工交互技术,“小贝”对机电传感的性能需求大幅降低,其安全性和可靠性也都得到了保障。

“小贝”的诞生开辟了双足机器人研究新“赛道”,这项突破性创新技术在国际上获得高度认可。此前的“行者一号”曾被美国媒体《Discovery》列为“世界十大科技纪录的突破”。

小贝机器人具有广阔的市场前景。李清都介绍,未来可集成皮肤、视觉、抓取、操作等技术,不仅可使机器人体型外貌和功能上无限接近人类,还可取代人类做一些危险、枯燥的工作,如巡检、迎宾、陪护等。目前,该科研团队已研发出一款集智能、康复、助行于一体的智能“足步机器人”。该机器人可以通过动态感知人与机器人之间距离,其自带的框式支撑轮,在地面构建一个最佳支撑多边形,确保身体的稳定性,从而可以很好地保护使用者。它有望成为照顾老人、孩子起居的好助手。

  • 热门话题

大家来为科技成果转化开“药

在今年全国两会上,许多代表委员就如何做好科技成果转化,提出了许多建设性意见。近日,国务院办公厅也印发了《关于抓好赋予科研机构和人员更大自主权有关文件贯彻落实工作的通知》,提出“切实为科研单位和科研人员营造良好创新环境,...