“全能戰(zhàn)士”！科大和哈工大聯(lián)合開發(fā)“撼地者”獲比賽第一
它是一個“大塊頭”，卻有著靈敏的身手，既能推動100公斤的重物，也能做爬樓、旋轉閥門和按鍵這些“精細活”。不僅能進火場，還能涉水，在黑暗和濃煙等復雜環(huán)境會自主避開障礙物，進行災情處置和生命營救。
它是一臺災后救援機器人，名叫“撼地者”，由中國科大和哈工大（深圳）聯(lián)合開發(fā)。
在日前舉行的首屆“智創(chuàng)杯”前沿技術挑戰(zhàn)賽中，“撼地者”機器人從海內(nèi)外40支隊伍中脫穎而出，在“災后區(qū)域的探測與處置”比賽中摘取桂冠，獲得800萬元人民幣獎勵。
獲得重獎的“撼地者”有何奇特之處，11月8日，記者走進中國科大仿生機器人實驗室一探究竟。
[很神奇]
它有10只“眼睛”
身處煙霧與黑夜也能“看個明白”
從外形上看，“撼地者”機器人是一個名副其實的“大家伙”，重約250公斤，高約1.2米，是一款以履帶式底盤和二指夾爪機械臂為基礎的多功能車輛。
吸引記者注意的是，“撼地者”有10只“眼睛”——這10個攝像頭或傳感器分別裝在機器人的頂部、機械臂和車頭。
“這些攝像頭，能讓它在濃煙、黑夜等復雜環(huán)境中也能看清楚周邊事物。”中國科大工程學院博士后高緯介紹，“撼地者”頂部裝有兩個激光雷達，可以在黑暗環(huán)境中測定周邊環(huán)境，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控系統(tǒng)，繪制一張空間位置圖。除了激光雷達外，頂部還將裝有兩個紅外相機，能夠感知溫度，在火災情況下尋找火源和生命體。此外，機器人身上還裝有六個普通相機，實現(xiàn)無死角監(jiān)看周邊環(huán)境。
正是憑借這10只“眼睛”讓“撼地者”在比賽中，從眾多競賽者中脫穎而出。
高緯說，在本次比賽中，參賽機器人需要在“信號屏蔽管道區(qū)域”完成任務。
“這是一個狹窄曲折的黑暗空間，由于房間沒有信號，無法進行遙控操作，機器人只能憑借自身救援系統(tǒng)完成指定任務。”高緯說，在這種復雜環(huán)境下，“撼地者”憑借激光雷達，自主規(guī)劃行駛路徑，找到出口走出賽場“迷宮”。
[很靈敏]
它是“靈活的胖子”
不僅是一個爬樓高手 手指能做“精細活”
體重250公斤，身高1.2米，這讓“撼地者”看上去顯得有些“笨重”，就連它名字的由來也與身型有關，但其實它是一個“靈活的胖子”。
“機器人行駛時會發(fā)出轟轟聲，回響聲音大，感覺地面都在震動，所以我們給它取名‘撼地者’。”高緯笑稱，后來經(jīng)過不斷的改進，它行駛越來越靈活，每小時行駛6.1公里，達到1.7米/秒，相當于人類快步行走的速度，而且就算是路面坑洼不平，它也能保持平穩(wěn)行駛。
這種“靈活”，還體現(xiàn)在“撼地者”是一個爬樓梯高手。
“在這次比賽中，機器人需要攀爬兩段樓梯，樓梯傾斜角度約為33度，每段樓梯有12個臺階，中間還有一個180度的轉彎。”高緯說，“撼地者”憑借穩(wěn)定的底盤，順利完成了“躍層通過任務”。
不僅是一個爬樓高手，“撼地者”的“手指”上還能做一些“精細活”。
高緯介紹，“撼地者”的二指夾爪機械臂有6個自由度，也就是說，機械臂有6個關節(jié)，每個關節(jié)能進行360度旋轉，對它來說搬運、抓取物體、旋轉閥門、開門、按按鍵等考驗靈敏度的任務都能較好完成。
“比如說，在許多救援現(xiàn)場，需要機器人打開房門，或者通過按按鍵切斷電源，對撼地者來說，它的‘手指’二指夾爪能幫助它完成此類任務。”高緯說。
[很給力]
它是災后救援“全能戰(zhàn)士”
進入“火場”救出被困人員
每當發(fā)生火災、地震等災難后，往往會形成一個復雜的災后環(huán)境，導致救援人員難以進入現(xiàn)場。作為一臺救援機器人，“撼地者”最主要的本領就是能在各種復雜環(huán)境中開展施救行動。
“我們給‘撼地者’裝了一個大推鏟，可以推動約100公斤的障礙物，讓它具有清理災后現(xiàn)場石塊、木頭等大型物品的能力。”高緯說，“撼地者”除了有一個靈活的手臂，為了方便它在現(xiàn)場施救人員，還裝了一個套索。
在本次比賽中有一項是“在濃煙環(huán)境中處理火情并營救生命”，主要考查機器人的救援系統(tǒng)在濃煙環(huán)境下的感知能力、作業(yè)能力和通過能力。在這場火場考驗中，“撼地者”用紅外相機搜尋室內(nèi)人員，在濃煙環(huán)境下導航與避開障礙物，用套圈繩索將假人拖出現(xiàn)場，出色地完成了比賽任務。
在陸地有著出色表現(xiàn)的“撼地者”，在水中也能正常運行。為了讓機器人適應水中救援，團隊給機器人做了防水處理。
記者在一段視頻中看到，“撼地者”能在一個水深0.5米的水池中正常行駛。由于性能較齊全，適應環(huán)境較多，科大團隊隊員形象稱“撼地者”是一個“全能戰(zhàn)士”。
800萬獎勵將用于機器人繼續(xù)研發(fā)
記者獲悉，在此次比賽中，科大工程科學學院張世武教授的仿生機器人實驗室和哈爾濱工業(yè)大學（深圳）機電學院陳浩耀教授的網(wǎng)絡機器人與系統(tǒng)實驗室，聯(lián)合組成瀚海南工隊。
張世武教授介紹，雙方在機器人領域已有多年合作，此次組隊各自派出了移動機器人方向的優(yōu)秀成員。除了團隊領隊高緯外，成員包括工程學院研究生岳永銘、郭寧、張宇，以及哈爾濱工業(yè)大學（深圳）機電學院研究生王煜、王志濠、李宇翔。
“隊員們在六個月的時間內(nèi)，根據(jù)決賽任務，不斷調(diào)整方案，進行軟硬件設計，快速完成了穩(wěn)定、敏捷、自主的救援機器人開發(fā)。”張世武介紹，“撼地者”機器人憑借穩(wěn)定發(fā)揮，出色地完成了所有比賽任務及附加任務，奪得第一名，充分展現(xiàn)了雙方實驗室在移動機器人領域的深厚技術積累。
在“撼地者”載譽歸來后，雙方團隊將利用獲得的800萬獎勵對機器人進一步升級和優(yōu)化。
“現(xiàn)在撼地者的制作成本還較高、系統(tǒng)需要完善，想要真正用于實際，還需要進一步降低成本和優(yōu)化性能，這也是我們接下來的努力方向。”高緯說。
新聞背景
10月30日，首屆“智創(chuàng)杯”前沿技術挑戰(zhàn)賽頒獎儀式在深圳市舉行，這是國內(nèi)首創(chuàng)“科創(chuàng)賽+錦標賽”雙軌賽制的科技創(chuàng)新類賽事。
本次比賽以“災后區(qū)域的探測與處置”為賽事命題，共設置5類13項比賽任務，包括通過復雜路面、清理障礙物并開門、上下樓梯、自主通行未知區(qū)域、在濃煙環(huán)境中處理火情并營救生命等，吸引了全球40支團隊積極參與，最后15支優(yōu)秀隊伍進入決賽。
合肥報業(yè)全媒體記者 蔣瑜香/文 李福凱/圖
