國家信息中心韓博士非仿生機(jī)器人智慧城市應(yīng)用
第20屆中國國際高新技術(shù)成果交易會(huì),2018年11月14日到18日在深圳市會(huì)展中心舉行。在會(huì)展中心6號(hào)展廳國家信息中心的展位上,展示了一款非仿生步行機(jī)器人。這一款步行機(jī)器人受到了各方的關(guān)注。
該款步行機(jī)器人在智慧城市的眾多領(lǐng)域應(yīng)用。推動(dòng)基于互聯(lián)網(wǎng)和智能硬件的智慧生活服務(wù)設(shè)施建設(shè),支持在社區(qū)、學(xué)校、公共場所、辦公樓等區(qū)域應(yīng)用環(huán)境智能化應(yīng)用
非仿生步行機(jī)器人(圖3)是一款不同于現(xiàn)有的步行機(jī)器人的新型步行機(jī)器人。它已經(jīng)獲得了中國發(fā)明專利(專利號(hào)201010292424.1)。在結(jié)構(gòu)上,它的特點(diǎn)是沒有前后左右腿。這一點(diǎn),它不同于所有的步行動(dòng)物,也不同于現(xiàn)在的所有的步行機(jī)器人。它是一種全新的,在自然界當(dāng)中看不到這種結(jié)構(gòu)的步行機(jī)器人。所以說它是非仿生的。
在性能上,除了具備現(xiàn)有的步行機(jī)器人的所有的功能,例如在不平路面上行走,上下坡,上下樓梯之外,還有一個(gè)最大的特點(diǎn)是現(xiàn)有的步行機(jī)器人不具備的,那就是在任何的不平的路面上,包括各種凸凹不平的路面,上下坡,上下樓梯,它都可以保持機(jī)體基本水平。此外,由于結(jié)構(gòu)的特殊性,它的控制更為方便,承載能力也更強(qiáng),轉(zhuǎn)彎及上下樓梯,更加輕便靈活。因此在未來智慧城市方面他可以獲得多方面的應(yīng)用。例如貨物配送,殘疾人代步,家政服務(wù),小區(qū)巡邏,學(xué)校安保,消防救援等領(lǐng)域。因此非仿生步行機(jī)器人在未來的智慧城市當(dāng)中,有廣闊的市場。
例如在快遞方面。我們知道目前快遞貨物配送主要靠快遞小哥進(jìn)入小區(qū)進(jìn)行直接配送,勞動(dòng)量大效率低。為解決這些難題,京東快遞已經(jīng)配備了無人駕駛車,用于貨物配送。目前這種配送車輛用輪子驅(qū)動(dòng)的。這對于路面比較平坦,交通比較方便的小區(qū),是比較方便快捷的。但是還存在著不少的小區(qū),道路不平,要上下坡,要上臺(tái)階。在這個(gè)時(shí)候,輪式車輛就不太方便。而非仿生步行機(jī)器人就顯示出了很大的優(yōu)越性,那么在這些小區(qū)用非仿生步行機(jī)器人進(jìn)行配送,就十分方便。在這些區(qū)域。配送貨物就充分顯示了非仿生步行機(jī)器人的特點(diǎn),一個(gè)是在各種非結(jié)構(gòu)路面下很強(qiáng)的通行能力,再一個(gè)是載貨能力強(qiáng),而且穩(wěn)定,易于控制。在這些復(fù)雜的,有許多人參與的環(huán)境當(dāng)中,就更顯示它的優(yōu)越性,這也是目前的仿生步行機(jī)器人,不具備的一些特點(diǎn)。
在小區(qū)巡邏方面,也是一個(gè)很重要的應(yīng)用領(lǐng)域,現(xiàn)在的小區(qū)巡邏。依靠人工,一天至少排三班,效率低費(fèi)用高。如果配用非仿生步行機(jī)器人平臺(tái),安裝上攝像頭和火災(zāi)報(bào)警器以及相應(yīng)的圖像傳輸設(shè)備,用于小區(qū)巡邏,它可以24小時(shí)工作,不管多么不平的路面,陡坡和樓梯臺(tái)階,她都可以上下行走自如。這樣就可以取代人工巡邏。在一些非平原的城市,例如重慶等,非仿生步行機(jī)器人的用武之地會(huì)更大。
在消防救援方面,非仿生步行機(jī)器人也有著廣闊的應(yīng)用前景。我們知道在城市的消防救援當(dāng)中,樓房內(nèi)的消防占有十分重要的位置。特別是涉及到人員的救援方面,更為重要。而目前的各種移動(dòng)機(jī)器人在上下樓方面都不盡人意。例如,鏈軌式機(jī)器人,上下樓不靈活,機(jī)體不能保持水平,且轉(zhuǎn)彎受到限制,機(jī)體不穩(wěn)定,傳遞的圖像容易失真,難于處理。再如腿足式機(jī)器人上下樓,一個(gè)是載重能力很有限,穩(wěn)定性較差,再一個(gè)是轉(zhuǎn)彎能力也有缺陷。還有一個(gè)就是他們在上下樓的時(shí)候很難保證機(jī)體的水平。所以現(xiàn)有的移動(dòng)機(jī)器人技術(shù),在用于消防救援方面,特別是在大樓內(nèi)實(shí)施救援方面,普遍存在著,承載能力弱,機(jī)體不能保持水平轉(zhuǎn)彎不靈活,穩(wěn)定性較差的共同弱點(diǎn)。而這正是非仿生步行機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)。用于消防救援,特別是大樓內(nèi)的消防救援,可以最大的發(fā)揮非仿生步行機(jī)器人的技術(shù)優(yōu)勢。傳遞回穩(wěn)定的現(xiàn)場圖像帶,送回火災(zāi)被困人員。目前國家信息中心方位公司正在推進(jìn)消防救援非仿生步行機(jī)器人,已經(jīng)形成了第五代樣機(jī)。
在教育機(jī)器人方面。非仿生步行機(jī)器人也有很大的應(yīng)用市場。目前教育機(jī)器人在大中小學(xué)都獲得了廣泛的應(yīng)用,受到了學(xué)生家長的廣泛歡迎。例如各種各樣的仿人機(jī)器人,四足步行機(jī)器人,六足步行機(jī)器人等。這些步行機(jī)器人都是仿生的。而非仿生步行機(jī)器人教育領(lǐng)域也有這廣闊的應(yīng)用前景。它可以與仿生步行機(jī)器人形成一種對偶的市場,或?qū)Φ鹊氖袌。既可以形成競爭局面,也可以形成互補(bǔ)局面。例如做成便于組裝的機(jī)器人圖3,模塊,培養(yǎng)中小學(xué)生對機(jī)器人的熱愛和動(dòng)手能力。再例如組織機(jī)器人足球賽,籃球賽或者機(jī)器人障礙賽等各種新型的賽事,這也是一個(gè)很好的載體,也有著巨大的應(yīng)用空間。
在城市機(jī)關(guān)學(xué)校的安防方面,非仿生步行機(jī)器人,也有著很好的應(yīng)用前景。目前長春理工大學(xué)正在做這方面的研究。
普通輪椅無法走樓梯或者坡度過高的路,非仿生機(jī)器人應(yīng)用在輪椅或者代行工具上面,未來解決全球無數(shù)殘疾人出行的問題。
相信在不久的將來,機(jī)器人會(huì)出現(xiàn)在生活的各個(gè)領(lǐng)域,大放光彩!
附:仿真機(jī)器人動(dòng)畫模擬加長版
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