最近很火的好萊塢大片《環(huán)太平洋》中有這樣一個(gè)場(chǎng)景,在介紹中國紅色風(fēng)暴號(hào)機(jī)甲戰(zhàn)士的時(shí)候,特別提了一句:“這個(gè)威力強(qiáng)大的中國紅色風(fēng)暴號(hào)機(jī)甲戰(zhàn)士,是在常州制造的。”
很多看完電影的市民因?yàn)檫@句臺(tái)詞,熱血沸騰了很久。日前,有網(wǎng)友通過社交網(wǎng)站向該片編劇發(fā)問,得到的答案是,這個(gè)身高76米、重量1722噸的“暴風(fēng)赤紅”是在常州組裝的。
雖然影片中的“暴風(fēng)赤紅”是虛擬,但常州的機(jī)器人制造技術(shù)的確有讓人驕傲的地方。
在常州科教城的中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院先進(jìn)制造技術(shù)研究所(常州先進(jìn)制造技術(shù)研究所),記者近距離地接觸了研究所的幾種有趣的仿生機(jī)器人。
模仿壁虎的機(jī)器人,能隨意自如爬上天花板
在研究所的機(jī)器人技術(shù)研究辦公室,孫少明博士的兩個(gè)學(xué)生正在對(duì)仿生爬壁機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試。
從外形上看,這個(gè)仿生爬壁機(jī)器人像一輛玩具坦克,輪子外面裹著一條“履帶”,但身后卻拖著兩條細(xì)長(zhǎng)的“尾巴”,一通電,它就開始了爬行。
“這種仿生爬壁機(jī)器人是模仿壁虎運(yùn)動(dòng)的,模仿壁虎的腳掌采用仿生光滑表面干性微納粘附方式,只要是在比較光滑的立面上,可以實(shí)現(xiàn)三維空間無障礙行走。”孫少明一面介紹一面向演示了起來,這只“仿生壁虎”好像被吸在玻璃上一樣,懸空貼著玻璃頂爬得穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng),“這個(gè)仿生爬壁機(jī)器人還可負(fù)重它自身的1.5倍,等于馱著一個(gè)半的自己在爬行。”
隨后孫博士又取出了一個(gè)仿生機(jī)器人,“這個(gè)仿生機(jī)器人也是一個(gè)爬壁機(jī)器人,但與上個(gè)不同的是,這個(gè)能在一些表面比較粗糙和不平的立面爬行。”
孫少明告訴記者,這個(gè)仿生機(jī)器人是仿照甲蟲足鉤刺式爬墻原理,采用仿生微鉤刺抓附方式,“這種機(jī)器人能在木板、泡沫板、磚頭等表面比較粗糙的環(huán)境下爬行,爬壁的最大角度為負(fù)60度。”
模仿蜥蜴的機(jī)器人,能在水面上自由行走
“這個(gè)是我們研制的水上行走機(jī)器人。”隨后孫少明給記者看了一段前不久在研究所池塘里拍的視頻:一個(gè)機(jī)器人雙腳撲騰撲騰地拍打著水面,在池塘的水面上自由地行走著,從始至終都沒有沉入水里。
孫少明介紹,現(xiàn)在研究所設(shè)計(jì)的這種仿生機(jī)器人已經(jīng)完成了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和仿真,研制出仿生四桿結(jié)構(gòu)機(jī)器人原理樣機(jī),可模擬蜥蜴的運(yùn)動(dòng)軌跡維持在水面上行走。“這個(gè)機(jī)器人將在污水檢測(cè)、濕地探測(cè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)及軍事偵查等領(lǐng)域發(fā)揮重要應(yīng)用。”目前,研究所正在對(duì)這個(gè)仿生兩棲機(jī)器人的水上運(yùn)動(dòng)模式方面提出創(chuàng)新,為研發(fā)雙足兩棲仿生機(jī)器人提供理論基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)依據(jù)。
模仿阿米巴變形蟲的機(jī)器人,能穿越各種障礙
阿米巴變形蟲,這種生物相信很多人都略有所聞,單細(xì)胞生物阿米巴變形蟲具有變形和利用皮膚翻轉(zhuǎn)進(jìn)行行走的奇異特性,目前常州也正在仿照阿米巴蟲研制一種新的機(jī)器人。
研究所已按照單細(xì)胞生物變形蟲的生物學(xué)運(yùn)動(dòng)原理,建立了尾部收縮模型、皮膚翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模型,即將研制這種基于尾部收縮和皮膚翻轉(zhuǎn)的移動(dòng)機(jī)器人。
“可在管道檢測(cè)、人體醫(yī)療檢查、倒塌空間搜救幸存者等特殊環(huán)境下,穿越各種障礙的移動(dòng)機(jī)器人,可彌補(bǔ)傳統(tǒng)的輪式、腿式或蛇形機(jī)器人的缺陷。”孫少明告訴記者。
努力研制世界第一臺(tái)雙足行走機(jī)器人
仿生機(jī)器人模仿的是生物,人類自然也是可以模仿的對(duì)象。孫少明博士帶記者見到了正在測(cè)試階段的類人機(jī)器人的雙足。
在研究人員的指揮下,一條機(jī)器腿已經(jīng)能有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。
“我們現(xiàn)在正在研制老人服務(wù)機(jī)器人的雙足,要是成功的話,這發(fā)明可能成為世界第一。”孫博士介紹,雙足行走類人型機(jī)器人集機(jī)、電、材料、計(jì)算機(jī)、傳感器、控制技術(shù)等多學(xué)科于一體,是國家高科技實(shí)力和發(fā)展水平的重要標(biāo)志。通過該項(xiàng)研究,將解決自由度仿人機(jī)器人動(dòng)態(tài)行走穩(wěn)定性問題。湯怡晨 實(shí)習(xí)生 朱瑾 文攝