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自主变形机器人应运而生,一举夺得2018年中国优秀工业设计奖金奖

机器人大讲堂 2019-03-22 14:43 次阅读

模块化“变形金刚”

自主变形机器人是由大量相同结构的基本单元组成的,这些单元具有互换性,能够自主运动,改变相互连接的方式,从而改变机器人的整体形态。例如可以从一张桌子变成椅子等等,这种新概念机器人从根本上为实现“构型重建、一机多用”提供了可能性。

当前,随着人工智能科技的深入,我国智能机器人的应用已深入到各个行业,在军事、制造、医疗、服务等方面都有广泛的应用。

相对于机器智能的快速发展,机器人的本体与构型技术发展速度则相对缓慢,特别是在面对如抢险救灾、空间探索、海洋开发这样一些我国重大需求时,智能机器人的发展尚未能满足要求。

在面对作业环境和任务都极端复杂的条件时,我们希望机器人不仅要足够聪明,本体还能够千变万化,这样一些颠覆性的需求显然是传统单一固定构型机器人难以实现的。

正是在这种背景下,由哈尔滨工业大学设计的自主变形机器人应运而生,一举夺得2018年中国优秀工业设计奖金奖,是十个金奖作品中唯一的概念作品。

2018中国优秀工业设计奖金奖

概念奖:【自主变形机器人】

自重构模块单元,自由配置,动态组合,实现一机多用、构型重塑、功能再生,可应用于军事、救灾、航空航天、教育等领域,充分体现工业设计与科技、工程、智能、数据融合的发展趋势!

▲ 王江平副部长参观获奖作品

自主变形机器人采用“变形金刚”的设计理念,设计为具有双转动自由度,4个连接面和连接机构的自重构模块单元,保障了变形功能的实现。模块通过不断地重组,实现功能再生,可应用于救灾、航天、教育等领域。

面向救灾和航天领域,利用模块化机器人自变形和运动的优势,通过模块间不同的自由度配置与相互配合,产生多样的运动模式和多种机器人构型,从而适应不同环境与任务多样的需求。

它可以构成能够穿越狭小空间的蛇形机器人、能够在不平路面上运动的多足行走机器人和适于空间应用的操作手等。

科普时间

模块采用绿色、环保、健康、无害材料制作而成,设计为立方体,外观颜色采用黑色磨砂面,均采用圆角过渡,无锐利面,科技感强,保障使用者安全。其体积小,重量轻,具有可编程功能,应用于机器人教育中,互动性更好、可玩性更高、场景更加多样化、探索性更强,可激发学生对机器人技术的兴趣,提高学生的动手能力,同时树立学生创新精神。

模块利用开模制作,制作成本低,可重复性强。驱动器与控制系统均为市场常见部件,购买成本低,功能品质可靠,可修复性好,实用性高。

后面与地面接触的平面是采用摩擦力较大的橡胶或者磨砂的材质,加强他与地面的结合力。而它本身的纹样则是用一些跳跃的颜色,给人以活力以及动感,让人可以捕捉到它的动态的感觉,与黑色相匹配,一动一静,协调而又相互衬托。

开关的布置与机器人的单体模块相适应,采用斜方向的布置,给人以腿部节点或者关节节点的感觉,更容易让人感觉到它的律动。

▲ 自主变形机器人爆炸形态

成果与展望

自重构机器人未来将在空间操作、抢险搜救、反恐侦察、核电站维护等领域有着广阔的应用前景。

电子学、微型机电系统及微型传感器技术的发展使得计算单元及微驱动、微传感器单元的体积越来越小,功能越来越强大,也有力地推动了自重构机器人由理论研究向工程实践发展。

原文标题:设计|国家工业设计奖唯一概念奖,多领域的变形金刚,这个机器人厉害了

文章出处:【微信号:RoboSpeak,微信公众号:机器人大讲堂】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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