本网讯 近日，国际著名科技杂志IEEE Spectrum（美国电气电子工程师学会科技纵览）官网和英国《每日邮报》网站刊登了我校自动化学院黄之峰副教授团队的一项新成果，他们创新性地把涵道风机装在机器人的脚掌上，使得机器人能调节自身重力维持平衡，跨着“一字马”越过大尺度的障碍，从而实现了仿人机器人跨步距离的突破。
在黄之峰的实验室，我们看到了这个双足仿人机器人 Jet-HR1。它重6.5千克，高65厘米， 形状像人的下半身。Jet-HR1两只脚掌前端装有形似“风火轮”的涵道风机引擎，虽然风机重量只有232克，但是输出的推力可达2.3千克，将近机器人总重量的三分之一。一启动，涵道风机的推力就使得机器人前后腿平稳迈开“一字马”，跨过45.7厘米宽的沟，整个动作完成不超过一分钟。
“目前世界对双足机器人的研究集中在跨越垂直高度的障碍物上，对水平跨越大尺度障碍未作考虑。因此大多数双足机器人都只能以小碎步向前行走，如果遇到复杂的地形，或是面临跨越障碍时，情况就变得有点难办了，有时甚至很危险。这就是很多机器人承担较复杂的任务或行动时会摔倒的原因。”黄之峰介绍，水平跨越的难度在于，如何调节好机器人的重心，使之远距离跨越但不会倒，在此基础上，还要考虑如何用最小的涵道风机推力顺利完成动作。“通过2年的研究和不断优化，Jet-HR1能跨过45.7厘米的沟，这一宽度达到了它腿长的97%，而在之前的相关研究中，这个数据一般只有20%。”黄之峰说。
为何会想到研究这个方向？黄之峰表示，其创作灵感来自于“3.11”福岛大地震后一次机器人救援竞赛。“许多参赛机器人遇到障碍时难以跨越，只能选择绕路或挪走障碍物。地震废墟中的糟糕地形，给仿人机器人平稳快速移动带来很大限制，这促使我创造出‘快速响应、快速到达’的机器人造福人类。”随后，黄之峰结合人体实际，通过抬腿感受自己产生的外力，钻研平衡点改进机器人。接下来，“希望用推进器完善机器人的运动性能，使之更好地造福社会。”黄之峰说。
文/朱小翠 图/董天健
视频新闻