在電影《流浪地球2》中，士兵穿戴一套設(shè)備，無需深入危險(xiǎn)的海底，便能隔空操控水下機(jī)器人完成各項(xiàng)任務(wù)。6月10日記者獲悉，武漢科技大學(xué)師生團(tuán)隊(duì)研發(fā)的遠(yuǎn)程電力掛摘機(jī)器人在國(guó)家電網(wǎng)投入使用，電力工人無需進(jìn)入變電站，便能遠(yuǎn)程完成地線掛摘檢修。
我國(guó)變電站數(shù)量超過2萬座，傳統(tǒng)的地線掛載檢修需要電力工人穿戴厚重的屏蔽服，爬到6至10米的高空，近距離手持掛摘工具操作，工作強(qiáng)度大，存在一定危險(xiǎn)性。近年來，企業(yè)、高校設(shè)計(jì)了幾款接地線機(jī)器人，但仍需要工人近距離操控。
在該校機(jī)器人與智能系統(tǒng)研究院教授閔華松和副教授林云漢的指導(dǎo)下，該校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院研究生鄢龍武帶領(lǐng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)全力投入相關(guān)技術(shù)研發(fā)，并與武漢一家公司簽訂技術(shù)開發(fā)委托合同，耗時(shí)數(shù)月，設(shè)計(jì)制造出了一款自動(dòng)電力掛摘機(jī)器人。
“自動(dòng)作業(yè)模式啟動(dòng)時(shí)，機(jī)器人會(huì)利用安裝在機(jī)械臂末端的3D相機(jī)，識(shí)別掛摘目標(biāo)，標(biāo)定機(jī)械臂夾爪與掛摘點(diǎn)的相對(duì)位置，計(jì)算掛摘點(diǎn)姿態(tài)，自動(dòng)規(guī)劃?rùn)C(jī)械臂移動(dòng)軌跡，完成接地線掛摘。”鄢龍武介紹，整個(gè)過程無需人為干涉，耗時(shí)3分鐘左右，與一名熟練電力工人速度相仿。
高空作業(yè)常有風(fēng)，當(dāng)風(fēng)速高于2米每秒時(shí)，自動(dòng)作業(yè)模式不穩(wěn)定。團(tuán)隊(duì)先后設(shè)計(jì)了手機(jī)APP操控、VR眼鏡配合手柄操控，動(dòng)作捕捉設(shè)備操控等3種遠(yuǎn)程手動(dòng)作業(yè)模式。開啟這些模式，電力工人可利用5G網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程手動(dòng)操作機(jī)器人作業(yè)。
其中，最后一種模式與《流浪地球2》中士兵遠(yuǎn)程操控海下機(jī)器人工作類似，操作精度高，設(shè)計(jì)難度也復(fù)雜。
“人臂和機(jī)器臂構(gòu)造完全不同。人臂動(dòng)作如何能快速準(zhǔn)確映射到機(jī)器臂上，這需要算法支撐。”鄢龍武解釋，網(wǎng)絡(luò)參考資料很少，團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)了虛擬關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)映射與肌電信號(hào)識(shí)別算法解決了問題，人機(jī)低延時(shí)同步。
該機(jī)器人產(chǎn)企業(yè)品共申請(qǐng)3項(xiàng)發(fā)明專利，2項(xiàng)軟件著作權(quán)。“根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)，我們并未發(fā)現(xiàn)有同類型機(jī)器人投產(chǎn)，這款產(chǎn)品應(yīng)為全國(guó)首款遠(yuǎn)程電力掛摘機(jī)器人。”閔華松表示，該款機(jī)器人一“人”便能完成兩名電力工人的工作量，并有望拓展應(yīng)用于更多高危行業(yè)。
