劉春艷 高珊 崔艷群 尹晶 楊中雨
[摘要]隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)已廣泛應(yīng)用于人類社會生活的各個領(lǐng)域,特別是仿生型機(jī)器人具有人類統(tǒng)一欣賞的外觀特征、又兼有技術(shù)含量與極大的應(yīng)用價值,其技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化在全中國甚至全世界擁有一定的現(xiàn)實基礎(chǔ)和廣闊的市場前景。而“創(chuàng)客”系列仿生機(jī)器人代表的,則是機(jī)器人娛樂項目、服務(wù)業(yè)以及野外作業(yè)的開發(fā),可以充分地利用和發(fā)揮機(jī)器人的特點和優(yōu)點。文章總結(jié)智能仿生機(jī)器人的分類并分析未來市場趨勢。
[關(guān)鍵詞]創(chuàng)客;仿生機(jī)器人;市場分析
[DOI]1013939/jcnkizgsc201901130
目前國內(nèi)外仿生機(jī)器人的研究是獨立進(jìn)行的,并未進(jìn)行組合研究?!皠?chuàng)客”系列新型機(jī)器人的研究,有望開辟仿生機(jī)器人研究的一個全新領(lǐng)域?!皠?chuàng)客”系列新型機(jī)器人“悍馬猛將”是國內(nèi)第一臺將類人型機(jī)器人與仿生型機(jī)器人結(jié)合在一起的舞蹈機(jī)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(jī)及其支架等材料設(shè)計完成。新型機(jī)器人“悍馬猛將”的設(shè)計,是充分地利用和發(fā)揮類人型機(jī)器人和仿生機(jī)器人的特點和優(yōu)點。該功能實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是精巧而獨特的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計和良好的動作控制驅(qū)動。在設(shè)計中,應(yīng)用了許多獨創(chuàng)設(shè)計的機(jī)械結(jié)構(gòu),“悍馬猛將”腰部轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一大特點,目前該設(shè)計結(jié)構(gòu)已申請專利成功;此外,戰(zhàn)馬與猛將的組合結(jié)構(gòu)、戰(zhàn)馬腿部的光軸穩(wěn)定結(jié)構(gòu)都是該設(shè)計的亮點,具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
1“創(chuàng)客”系列仿生機(jī)器人的先進(jìn)優(yōu)勢
11“創(chuàng)客”系列類人型機(jī)器人的先進(jìn)優(yōu)勢
(1)機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。通過對類人型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)有效的力學(xué)分析,改進(jìn)了機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計,降低了機(jī)器人的中心,使其行走更為穩(wěn)定,關(guān)節(jié)活動范圍增大。
(2)機(jī)器人步態(tài)的更新設(shè)計,通過研究人類的行走方式,設(shè)計了更為適合類人型機(jī)器人的行走步態(tài)。
(3)機(jī)器人局部結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)明設(shè)計,主要包括對機(jī)器人軀干、腰部、手臂設(shè)計。以機(jī)器人腰部為例,目前市場上沒有可進(jìn)行腰部左右旋轉(zhuǎn)的機(jī)器人,通過對機(jī)器人腰部結(jié)構(gòu)的分析,我們發(fā)明了一種類人型機(jī)器人腰部轉(zhuǎn)動裝置,并已申請專利成功。
12“創(chuàng)客”系列六足仿生偵察機(jī)器人的先進(jìn)優(yōu)勢
(1)目前市場上的六足仿生機(jī)器人皆采用單軸伺服舵機(jī)完成,而在六足仿生偵察機(jī)器人的設(shè)計過程中,則首次采用了雙軸伺服舵機(jī),通過自主設(shè)計的多種支架和連接件獨立設(shè)計完成,這是六足仿生偵察機(jī)器人的特色之一。
(2)在六足仿生偵察機(jī)器人的設(shè)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(jìn)行遠(yuǎn)程連接,有利于偵察作業(yè)的高效完成;為應(yīng)對復(fù)雜的地形設(shè)計了多種情況下的行走結(jié)構(gòu),比如低姿行走和高姿行走模塊的設(shè)計,能夠適應(yīng)過高或過低的地形;采用自動控制和遠(yuǎn)程控制兩種方式,作業(yè)更高效。
13“創(chuàng)客”系列新型組合機(jī)器人的先進(jìn)優(yōu)勢
“創(chuàng)客”系列新型機(jī)器人,是將類人型機(jī)器人與多足仿生機(jī)器人組合設(shè)計的新型機(jī)器人,該設(shè)計能夠充分地利用和發(fā)揮類人型機(jī)器人和仿生機(jī)器人的特點和優(yōu)點。通過對類人型機(jī)器人和多足仿生機(jī)器人的研究,實現(xiàn)了兩種機(jī)器人的互補發(fā)展。目前已取得顯著成果,如新型機(jī)器人“悍馬猛將”的研制,是把類人形機(jī)器人和仿生機(jī)器人有效結(jié)合起來,在2016年舉辦的華北五省機(jī)器人大賽中獲得省級三等獎,國家級三等獎。
2“創(chuàng)客”系列仿生機(jī)器人應(yīng)用市場
21“創(chuàng)客”系列類人型機(jī)器人市場
目前市場上的類人型機(jī)器人主要應(yīng)用于娛樂產(chǎn)業(yè)和生活服務(wù)業(yè),且機(jī)器人市場處于新興發(fā)展階段。我們設(shè)計的“創(chuàng)客”系列類人型機(jī)器人,由于其設(shè)計的獨特性,比市場上的機(jī)器人更具優(yōu)勢;同時,我們著眼于教學(xué)機(jī)器人和實驗機(jī)器人的市場,堅持研究設(shè)計,取得顯著成果。比如與高校對接,進(jìn)行機(jī)器人技術(shù)指導(dǎo)以及教學(xué)機(jī)器人和實驗機(jī)器人的相互合作。
22“創(chuàng)客”系列六足仿生偵察機(jī)器人市場
“創(chuàng)客”系列六足仿生偵察機(jī)器人的應(yīng)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(xí)性,觀察一些自然規(guī)律,探索未知區(qū)域;用于學(xué)生的基礎(chǔ)教學(xué),了解仿生機(jī)器人;將多足昆蟲的行為學(xué)研究成果,融入步行機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計與控制中,開發(fā)具有卓越移動能力的六足仿生機(jī)器人,對于足式移動機(jī)器人技術(shù)的研究與應(yīng)用具有重要的理論和現(xiàn)實意義。目前市場上的六足機(jī)器人品種少且功能單一,“創(chuàng)客”系列六足仿生偵察機(jī)器人的設(shè)計,結(jié)構(gòu)輕便功能多樣,能填補這一市場上的部分空白。
23“創(chuàng)客”系列新型組合機(jī)器人市場
“創(chuàng)客”系列新型機(jī)器人“悍馬猛將”是國內(nèi)第一臺將類人型機(jī)器人與仿生型機(jī)器人結(jié)合在一起的舞蹈機(jī)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(jī)及其支架等材料設(shè)計完成。新型機(jī)器人“悍馬猛將”的設(shè)計,是充分地利用和發(fā)揮類人型機(jī)器人和仿生機(jī)器人的特點和優(yōu)點。該功能實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是精巧而獨特的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計和良好的動作控制驅(qū)動。在設(shè)計中,應(yīng)用了