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  2014年1月15日 星期 放大 缩小 默认 3 上一篇  下一篇 4 >>现代快报网
世界首款飞行吸附两栖机器人
南理工版“蜘蛛侠”小
身材 大智慧
  本组摄影 现代快报记者 马晶晶
现实中的“蜘蛛侠”

  近日,南理工计算机学院刘永老师带领的研究团队,设计出一系列吸附式机器人,南理工版“蜘蛛侠”能飞上大楼,吸附在高层的窗外,监控室内犯罪嫌疑人的动向;也能深入火灾、爆炸、地震现场,吸在天花板或墙壁上,借助其携带的摄像头和感应器“一探究竟”。

  现代快报记者 金凤

  通讯员 李英

  1.5公斤重

  能“粘”在墙上、车上,完成侦查任务

  能分析墙面的粗糙程度,确定吸盘的吸附力

  一旦吸附住,螺旋桨就会停下,耗电量就少了

  能像蜘蛛侠一样“粘”在墙上、车上

  在一场演习中,当犯罪嫌疑人走出栖身的大楼,吸附在大楼墙壁上的“飞行吸附两栖机器人”悄无声息地接近嫌疑人的汽车,稳稳地吸在车子尾部,机身上的摄像头清楚地记录下犯罪嫌疑人的行车路线和车内情况。当犯罪嫌疑人走进大楼后,机器人又飞身“粘”在犯罪嫌疑人所在房间的窗外,伸着小摄像头,把交易现场拍了下来,最终帮助警方破案。

  这款能像鸟一样飞翔,又能“粘”在墙壁上完成侦查任务的机器人,是南理工计算机学院刘永老师团队的发明。不仅如此,机器人还能深入火灾、爆炸等灾害现场,吸附在大楼墙壁上,清楚地拍摄室内情况。

  昨天,现代快报记者在实验室里见到了这款机器人。这“家伙”的外形没有蜘蛛侠那么酷,就是一个“朴实”的四旋翼飞行器模型,侧面安装了个支撑杆,杆的顶端有一个手掌大小的吸盘。吸盘附近还有支架。研究团队称它为侧吸式机器人。

  南理工计算机专业研三学生孙国辛介绍,“机器人身上有一个测力传感器,在距离墙面近一米的地方,就可以调整飞行速度和姿态,防止撞到墙上。等飞到距离墙面5-10厘米时,机器人还能分析墙面的粗糙程度,决定发动机的抽力,最终确定吸盘的吸附力。”孙国辛说,因为机器人能自己判断吸附力,所以比较节能。

  功耗小,工作时间是普通机器人的十倍

  孙国辛介绍,当初做实验时经历过无数次失败。“机器人触到墙面,有时会侧翻,或者坠落。”后来,团队成员在吸盘的支撑杆上设计了一个缓冲器,上面安装了弹簧,“机器人碰到墙的时候,弹簧可以吸收墙面的反作用力。”另外,吸盘附近的支架,能让机器人固定在墙上。

  功能强大的侧吸式机器人,只有1.5公斤重,能搭载1公斤左右的物品。摄像头、烟雾感应器、温度感应器都可以安在上面。

  “一旦机器人吸附在墙上了,螺旋桨就会停下,这样耗电量就少了。”孙国辛说,普通机器人能飞二三十分钟,但这款机器人功耗小,一次能使用两三百分钟。

  据悉,这是世界上首次研发成功的仿生飞行吸附两栖机器人,目前已获得国家授权的专利一项。

  刘永此前设计过爬壁机器人,但发现爬壁机器人遇到电缆等障碍时,爬不过去会罢工。另外,有时楼层高,爬壁机器人行动迟缓,爬到位置,可能就没电了。“所以我们想设计一款能长期侦查的机器人,能像鸟、蝙蝠一样自由飞行,把现场的图像和信息源源不断地传回来。”

  还有顶吸式机器人

  侧吸式机器人还有“小兄弟”,它的吸盘“长”在头上。

  昨天,这款顶吸式机器人也出来一展身手。这个圆溜溜的家伙吸附在南理工教学楼一楼大厅的天花板上,引来不少学生围观。

  从外观看来,顶吸式机器人由4个直径30厘米的圆盘组成,每个圆盘中央,各安装一个小螺旋桨。4个圆盘中间,是一根约10厘米长的支杆,上有吸盘。机器人的“屁股”下面,还挂着一个摄像头。

  孙国辛说,顶吸式机器人还不到500克,噪声低、功耗小,飞行功耗大约60W,吸附功耗2-3W。

  拥有轻盈的体态,虽然在工作时活动更自如,但也有不便,孙国辛说,如果遇到大风、降雨天气,顶吸式机器人就要在风雨中“飘摇”了。另外,如果想加装大机器,“苗条”的机器人就会罢工。相比前面介绍的侧吸式机器人,顶吸式机器人活动范围有限,因为室外环境的壁面多是竖直的。

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