机器人创新生态|可适应多种地形,中科大研发新一代步行外骨骼机器人

导读:
近日 , 由中国科学技术大学信息学院李智军教授团队研发的一款“科大造”的新一代步行外骨骼机器人 , 实现诸多技术突破 , 未来将在康复领域 , 为老年人、脑卒中后遗症、残疾人等肢体活动受限的人群提供更多康复训练 。
机器人创新生态|可适应多种地形,中科大研发新一代步行外骨骼机器人
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走进位于安徽合肥的中国科学技术大学先进技术研究院 , 在先进机器人应用工程技术中心内 , 研究人员正在调试一款模仿人类下肢的外骨骼机器人 。
中心工程师赵款款介绍 , 李智军教授团队从事外骨骼机器人研究已有十余年 , 而今年4月推出的新一代步行外骨骼机器人 , 步行速度达到1.3米/秒 , 拥有完全仿照人体的10个关节的自由度 , 实现无拐杖辅助 , 还可以适应多种地形 。
“目前国外同类产品 , 步行速度最快只有0.8米/秒 , 关节个数是一般4个 。 除了这些性能上的突破外 , 这款机器人更重要的创新 , 是可以适应多种地形 。 ”对于中科大研发的这款机器人 , 重庆大学机械传动国家重点实验室主任、博导 , 国家“杰青”罗均教授评价说 。
罗均说 , 目前国内外同类产品 , 只有少数能实现无拐杖辅助下的平坦地面行走 , 限制比较大 , 而李智军教授团队研发的这款机器人 , 既不需要拐杖辅助 , 还可以适应上下楼梯、转弯、跨越障碍等多种地形 , 是技术上的一大突破 。
此外 , 这款步行外骨骼机器人的问世 , 还解决了困扰该行业多年的研发难点――如何实现人机动态平衡 。
据悉 , 外骨骼机器人的研究涉及多个学科 , 涉及拟人化机械结构设计、驱动系统选择、能源问题及控制系统原理等关键技术 , 其一大技术难点 , 就是通过传感器收集人体意图 , 进行机械反馈 , 从而实现人机动态平衡 。
【机器人创新生态|可适应多种地形,中科大研发新一代步行外骨骼机器人】“以前的步行外骨骼机器人 , 只能设计一个步态 , 人是被动跟随 , 这款机器人极大提高了人的主动性 。 ”赵款款介绍 , 新一代步行外骨骼机器人控制周期为千分之一秒 , 可实时调整姿态 , 使机器人更加平稳 。 同时通过最新的控制算法 , 根据人体与机器碰撞时产生的力 , 来判断是让机器跟随人 , 还是人跟随机器 , 进而提高人的主动性 , 达到更好的康复效果 。