劉春艷 高珊 崔艷群 尹晶 楊中雨
[摘要]隨著現代科技的發展,機器人技術已廣泛應用于人類社會生活的各個領域,特別是仿生型機器人具有人類統一欣賞的外觀特征、又兼有技術含量與極大的應用價值,其技術和產業化在全中國甚至全世界擁有一定的現實基礎和廣闊的市場前景。而“創客”系列仿生機器人代表的,則是機器人娛樂項目、服務業以及野外作業的開發,可以充分地利用和發揮機器人的特點和優點。文章總結智能仿生機器人的分類并分析未來市場趨勢。
[關鍵詞]創客;仿生機器人;市場分析
[DOI]1013939/jcnkizgsc201901130
目前國內外仿生機器人的研究是獨立進行的,并未進行組合研究。“創客”系列新型機器人的研究,有望開辟仿生機器人研究的一個全新領域。“創客”系列新型機器人“悍馬猛將”是國內第一臺將類人型機器人與仿生型機器人結合在一起的舞蹈機器人,它采用鍍鉻光軸、鋁合金板材、亞克力板、不銹鋼薄片、舵機及其支架等材料設計完成。新型機器人“悍馬猛將”的設計,是充分地利用和發揮類人型機器人和仿生機器人的特點和優點。該功能實現的技術基礎是精巧而獨特的機械結構設計和良好的動作控制驅動。在設計中,應用了許多獨創設計的機械結構,“悍馬猛將”腰部轉動結構的設計是一大特點,目前該設計結構已申請專利成功;此外,戰馬與猛將的組合結構、戰馬腿部的光軸穩定結構都是該設計的亮點,具有重要的理論和現實意義。
1“創客”系列仿生機器人的先進優勢
11“創客”系列類人型機器人的先進優勢
(1)機器人整體結構的優化設計。通過對類人型機器人的結構進行科學有效的力學分析,改進了機器人的整體結構設計,降低了機器人的中心,使其行走更為穩定,關節活動范圍增大。
(2)機器人步態的更新設計,通過研究人類的行走方式,設計了更為適合類人型機器人的行走步態。
(3)機器人局部結構的創新發明設計,主要包括對機器人軀干、腰部、手臂設計。以機器人腰部為例,目前市場上沒有可進行腰部左右旋轉的機器人,通過對機器人腰部結構的分析,我們發明了一種類人型機器人腰部轉動裝置,并已申請專利成功。
12“創客”系列六足仿生偵察機器人的先進優勢
(1)目前市場上的六足仿生機器人皆采用單軸伺服舵機完成,而在六足仿生偵察機器人的設計過程中,則首次采用了雙軸伺服舵機,通過自主設計的多種支架和連接件獨立設計完成,這是六足仿生偵察機器人的特色之一。
(2)在六足仿生偵察機器人的設計中,采用了紅外傳感模塊和超聲波測距模塊,安裝微型攝像頭與顯示屏進行遠程連接,有利于偵察作業的高效完成;為應對復雜的地形設計了多種情況下的行走結構,比如低姿行走和高姿行走模塊的設計,能夠適應過高或過低的地形;采用自動控制和遠程控制兩種方式,作業更高效。
13“創客”系列新型組合機器人的先進優勢
“創客”系列新型機器人,是將類人型機器人與多足仿生機器人組合設計的新型機器人,該設計能夠充分地利用和發揮類人型機器人和仿生機器人的特點和優點。通過對類人型機器人和多足仿生機器人的研究,實現了兩種機器人的互補發展。目前已取得顯著成果,如新型機器人“悍馬猛將”的研制,是把類人形機器人和仿生機器人有效結合起來,在2016年舉辦的華北五省機器人大賽中獲得省級三等獎,國家級三等獎。
2“創客”系列仿生機器人應用市場
21“創客”系列類人型機器人市場
目前市場上的類人型機器人主要應用于娛樂產業和生活服務業,且機器人市場處于新興發展階段。我們設計的“創客”系列類人型機器人,由于其設計的獨特性,比市場上的機器人更具優勢;同時,我們著眼于教學機器人和實驗機器人的市場,堅持研究設計,取得顯著成果。比如與高校對接,進行機器人技術指導以及教學機器人和實驗機器人的相互合作。
22“創客”系列六足仿生偵察機器人市場
“創客”系列六足仿生偵察機器人的應用:用于火場救援,地下勘測,水下搜尋以及太空探測等對自主性、可靠性要求比較高的工作;用于野外勘測野生動物的生活習性,觀察一些自然規律,探索未知區域;用于學生的基礎教學,了解仿生機器人;將多足昆蟲的行為學研究成果,融入步行機器人的結構設計與控制中,開發具有卓越移動能力的六足仿生機器人,對于足式移動機器人技術的研究與應用具有重要的理論和現實意義。目前市場上的六足機器人品種少且功能單一,“創客”系列六足仿生偵察機器人的設計,結構輕便功能多樣,能填補這一市場上的部分空白。
23“創客”系列新型組合機器人市場
“創客”系列新型機器人“悍馬猛將”是國內第一臺將類人型機器人與仿生型機器人結合在一起的舞蹈機器人,它采用鍍鉻光軸、鋁合金板材、亞克力板、不銹鋼薄片、舵機及其支架等材料設計完成。新型機器人“悍馬猛將”的設計,是充分地利用和發揮類人型機器人和仿生機器人的特點和優點。該功能實現的技術基礎是精巧而獨特的機械結構設計和良好的動作控制驅動。在設計中,應用了