中科院新成果！飛翔的高樓建筑和清潔“工人”
2019-11-11 13:39:03 點(diǎn)擊：
摩天大樓在世界范圍內(nèi)迅速崛起，不斷改變著城市天際線。然而，它們的維修和保養(yǎng)變得越來越困難。那么，誰能安全地完成這項(xiàng)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(xué)院沉陽自動(dòng)化研究所（SIA）的中國研究人員設(shè)計(jì)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(jī)器人與系統(tǒng)（IROS 2019）上，介紹了這種具有高靈活性和強(qiáng)大任務(wù)適應(yīng)性的接觸式空中機(jī)械手系統(tǒng)的開發(fā)研究結(jié)果
傳統(tǒng)上，使用具有吊籃系統(tǒng)的人員已經(jīng)對帶有玻璃幕墻的高層建筑進(jìn)行了定期檢查，這可能非常危險(xiǎn)，昂貴且效率低下。新型機(jī)器人代表了安全性和效率方面的重大進(jìn)步。它包括一個(gè)單自由度機(jī)械手立方體框架末端執(zhí)行器和一個(gè)六旋翼無人機(jī)系統(tǒng)。
與一般的爬壁機(jī)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(jìn)行互動(dòng)操作。重要的是，它的設(shè)計(jì)使得無需任何力傳感器即可精確控制整個(gè)系統(tǒng)的接觸力。
機(jī)器人設(shè)計(jì)者孟向東說：“如何控制力被認(rèn)為是最困難的問題，因?yàn)轱w行的機(jī)器人通常對外力很敏感。”孟說，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，首先需要使具有閉環(huán)控制的飛行機(jī)器人的行為像常規(guī)的彈簧系統(tǒng)一樣。他說，可以通過更改控制參數(shù)輕松更改彈性系數(shù)。孟認(rèn)為：“這意味著我們可以將機(jī)器人當(dāng)作彈簧系統(tǒng)使用，從而使接觸過程足夠安全。”
研究小組還進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)以測試系統(tǒng)。例如，研究人員將電燈開關(guān)固定在墻上，然后讓機(jī)器人按下開關(guān)以打開和關(guān)閉電燈。機(jī)器人能夠通過精確的力控制安全，順暢地操作開關(guān)。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，機(jī)器人沿玻璃墻平穩(wěn)移動(dòng)，并施加固定壓力，然后，機(jī)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(dòng)化學(xué)院）。
“在不久的將來，我們可能會在大型基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)以及其他特殊應(yīng)用（例如科學(xué)采樣）中看到這種新系統(tǒng)的廣泛使用。” 孟說。
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