中科院新成果!飛翔的高樓建筑和清潔“工人”

發布時間:2019-11-11 11:00    來源:中國科學院
 

關鍵詞:爬壁機器人

摘要:摩天大樓在世界范圍內迅速崛起,不斷改變著城市天際線。然而,它們的維修和保養變得越來越困難。那么,誰能安全地完成這項工作呢?讓友好的蜘蛛俠來幫忙嗎?答案是否定的,但是中國科學院沉陽自動化研究所(SIA)的中國研究人員設計了一種頗有前途的替代方案。

  摩天大樓在世界范圍內迅速崛起,不斷改變著城市天際線。然而,它們的維修和保養變得越來越困難。那么,誰能安全地完成這項工作呢?讓友好的蜘蛛俠來幫忙嗎?答案是否定的,但是中國科學院沉陽自動化研究所(SIA)的中國研究人員設計了一種頗有前途的替代方案。

  最近,他們在澳門從11月4日至八日舉行的2019年IEEE / RSJ國際會議智能機器人與系統(IROS 2019)上,介紹了這種具有高靈活性和強大任務適應性的接觸式空中機械手系統的開發研究結果

  

 

  傳統上,使用具有吊籃系統的人員已經對帶有玻璃幕墻的高層建筑進行了定期檢查,這可能非常危險,昂貴且效率低下。新型機器人代表了安全性和效率方面的重大進步。它包括一個單自由度機械手立方體框架末端執行器和一個六旋翼無人機系統。

  與一般的爬壁機器人相比,它可以避免障礙物,甚至可以跳過墻面上的凹槽。它也可以在飛行中進行互動操作。重要的是,它的設計使得無需任何力傳感器即可精確控制整個系統的接觸力。

  機器人設計者孟向東說:“如何控制力被認為是最困難的問題,因為飛行的機器人通常對外力很敏感。”孟說,要實現這一目標,首先需要使具有閉環控制的飛行機器人的行為像常規的彈簧系統一樣。他說,可以通過更改控制參數輕松更改彈性系數。孟認為:“這意味著我們可以將機器人當作彈簧系統使用,從而使接觸過程足夠安全。”

  研究小組還進行了實驗以測試系統。例如,研究人員將電燈開關固定在墻上,然后讓機器人按下開關以打開和關閉電燈。機器人能夠通過精確的力控制安全,順暢地操作開關。在另一個實驗中,機器人沿玻璃墻平穩移動,并施加固定壓力,然后,機器人使用附在空中操縱器末端的鋼筆在玻璃墻上寫下“ SIA”(沉陽自動化學院)。

  “在不久的將來,我們可能會在大型基礎設施維護以及其他特殊應用(例如科學采樣)中看到這種新系統的廣泛使用。” 孟說。

(責編:)

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