特約記者 尚素娟 /文
炫酷的“外骨骼機器人”,穿梭移動的“物流機器人”、意念操控的“靈犀手”……8 月18 日-21日,2022 世界機器人大會在京舉辦,中國電科面向智能制造、智慧物流、醫療養老等領域,研制的特種機器人、工業機器人、服務機器人等多款兼具“顏值”與“內涵”的產品亮相大會。

“明星狗”機器人
當我們在憧憬科幻大片中健步如飛、銅筋鐵骨的“超能力”時,一些特種機器人已逐步走進我們的生活。
在本次大會上,中國電科21所帶來了新驚喜,白虹3.0 髖關節助力外骨骼機器人、紫電2.0 外骨骼機器人、龍驤系列四足機器人等迭代、新研產品,引起高度關注。
登山、徒步、救援……穿上白虹3.0 髖關節助力外骨骼機器人,想抬腿時,它能馬上提供動力幫助抬腿,想要彎腰起身時,它能敏銳覺察動作意圖,提供動力緩解腰腿部壓力。“本次展示的3.0 版本實現了性能全面升級。”技術專家表示,升級后控制算法可根據運動狀態,提前預判運動意圖,實現隨走隨停、精準助力。據測算,穿戴白虹3.0 能減少人體34.5%的耗氧量,搬運重物時能降低腰部39.3%的肌肉電信號。
面向膝關節的外骨骼也首次“上新”。新發布的紫電2.0 外骨骼機器人,是一種穿戴式膝關節助力機器人。產品運用類似于自行車剎車線的柔性傳動模式,在提供主動助力同時,盡可能減輕機身重量。基于智能算法,紫電2.0 應用場景更為多樣,能根據雙腿不同狀態、不同步態進行智能計算,單腿最大助力30 牛米,續航能力可達2 小時,為直立行走、深蹲起立、半蹲維持、坐姿起立、上下樓梯等動作持久助力。
除了外骨骼,還有用途廣、顏值高的“明星狗”。跑跳、爬梯,時而邁著“小碎步”前進,時而晃動“身體”左顧右盼……“龍驤”系列四足機器人全面迭代升級。升級后,機器人運動性能大幅提升,可克服坡道坑洼等非常規路面障礙,在復雜工業生產環境下自如穿行作業,完成上下臺階、跨越間隙、跨越障礙等動作。“它的應用場景廣泛,比如可用于地鐵列車檢測,查看車廂內安全錘和滅火器是否完好,有沒有垃圾和危險物品。”技術專家表示。
藍白相間的外表,扭轉方向和程度更靈活,不受關節旋轉角度限制……這是中國電科21 所研發的機載柔性機械臂。
“與工業領域常見的多軸機械臂相比,柔性機械臂運動方式更加復雜,其運動軌跡是非線性的,因此需要建立動力學模型來精確控制。”技術專家表示,該產品不僅具備高速、高精度、高可靠性等特點,還具有更大靈活性,可實現人與機器人完美協作,能滿足工業生產線焊接、分揀、組裝等操作,還可以與移動機器人組成復合機器人,用于無人車間自動化生產。
有炫酷的柔性機械臂,也有奔忙的移動機器人。
走進青山工業無塵車間,來回穿梭的潛伏自主移動機器人對清洗件料車、油底殼專用貨架進行入庫配送,叉取自主移動機器人完成箱體、液壓模塊入庫配送上架……這是電科海康與青山工業探索的“5G+移動機器人”智能制造新模式,根據青山工業零部件特性和配送方式多樣性,在雙離合變速器二期項目中引入電科海康“5G+移動機器人”產品和解決方案,實現生產車間內零部件存儲、配送的全流程物流自動化。
“相對于自動導引運輸車來說,自主移動機器人更加‘聰明’,使用起來也更加靈活,技術上也更加先進。”技術專家表示,該項目自主移動機器人搭載了高性能工業級5G 無線模組,極大提升了在數據漫游環境下的運行穩定性,可勝任更復雜、更嚴苛工況。同時,通過自主移動機器人與自動化設備的高精度對接,完成資源統一調度,節省線邊緩存約30%,極大降低人工作業強度和人力成本,可對每個零部件生產信息全流程追溯,進一步提升倉儲信息化管理水平。
心靈感應真的存在嗎?光憑意念就能讓機器手動起來!
上臂截肢殘障人士佩戴使用“靈犀手”后,通過佩戴在手臂上的肌電手環,可以收集人腦發給手臂的動作指令,利用生物信息處理算法,準確解讀并驅動“靈犀手”完成動作指令,幫助殘障人士解決吃飯、穿衣、喝水等需求……
近日,中國電科14 所人腦機實驗室依托“靈犀手”這一前沿技術成果,聯合提出的新技術提案通過了國際標準化組織、國際電工委員會投票,進入委員會草案階段,這意味著我國在智能可穿戴領域中第一個國際標準正式立項。
“‘靈犀手’雖是一只機械手,卻與人腦‘心有靈犀一點通’。”技術專家表示,“靈犀手”是一款穿戴式人工智能上假肢輔助康復訓練設備,集成意念控制、人工智能、生物交叉等前沿技術,解決了微弱肌電信號在線檢測和特征提取的難題,將人的思想活動抽象成信號處理過程,利用生物信號處理算法,借助機械手完成腦部動作指令。
最新一代“靈犀手”還集成了溫度和壓力傳感器,可以實現觸覺與熱覺信息的雙向反饋,這讓“靈犀手”擁有了“感覺”。如今,殘障人士只要簡單訓練20 分鐘,就可以熟練掌握“靈犀手”。“用靈犀手的話很多事情很方便,比如說拿個杯子,系個鞋帶,拉個拉鎖,吃飯拿個饅頭,都可以做到。”技術專家表示,未來“靈犀手”在幫助殘疾人恢復正常生活的同時,還可實現超視距感知操作及工業工程協助等。
隨著新一代信息技術、新材料等與機器人技術加速融合,中國電科將加大科技創新力度,加快機器人在工業、服務、特種作業等領域布局,助力機器人產業高質量發展。