【扬子晚报】东大学生创意发明 地震搜救“机器蛇”能“横”着爬

发布者:许启彬发布时间:2013-01-01浏览次数:394

2013-01-01 扬子晚报(第A9版)

   能向前“爬”,还能横着“爬”,遇到障碍还能攀越过去,东南大学成贤学院的学生历时两年发明出一个新奇的地震搜救器——一条身段灵活的“机器蛇”。

  通讯员 谢静娴  扬子晚报记者 蔡蕴琦

 

同学们围着看“机器蛇”

     受地震启发设计“机器蛇”

  地震灾害发生后,被埋在废墟下的生命很难发现,“如果有能穿越乱石的机器人,也许就可以发现废墟下的生命迹象,营救出更多的人!”两年前,学生们经过商量后便有了这样的想法——发明一个越障能力强的机器人。学生们申请到了江苏省大学生实践创新训练项目,在杨垿、张志鹏老师的指导下,开始了蛇形机器人的研制。

  蛇形机器人的研制从设计到组装全部由学生自主完成,先后有两批学生参与。东南大学机械学院副教授、东南大学成贤学院电子竞赛和电子创新活动技术顾问杨垿介绍,“大多数机器人遇到障碍物都会避开,但蛇形机器人却可以越过障碍物,它可以根据地形地貌的变化,自动改变身体形态,在一些恶劣而复杂的地理环境中尤为实用。因此,这个机器人还有个名字——叫做‘自重构机器人’。”

      “机器蛇”除了向前爬,还能横着爬

  在实验室内,记者见到了机器人,由16节“关节”组成,总长1.36米,“体重”3斤左右。项目负责人机械工程系机电一体化专业孙环波启动机器人,只见蛇开始弯曲身体,再伸展开来,如此重复动作,蛇的弯曲幅度不断变化,体形像水的波纹向前移动,整个”蛇”蜿蜒前进。同时,通过不停的蠕动,可以像螃蟹一样横着爬行。

  蛇没有脚,但爬行速度却很快。它是自然界具有最多运动形态的生物,可以通过蠕动或横波运动前进。项目负责人机械工程系机电一体化专业孙环波解释,和壁虎机器人等相似,蛇形机器人也是仿生机器人的一种,为了获得蛇非凡的越障运动能力,因此机器人一定要和蛇高度仿真。在制作机器人前,学生们查阅了大量的资料,观察研究了大量的视频,从而了解蛇的运动习性和运动原理。

  
未来可用于搜救和探测侦查

  目前蛇形机器人的研制中遇到的最大难题就是能量供给,杨垿老师坦言,“蛇形机器人由16个关节组成,每个关节安装了两个电机,耗电量很大,如果安装蓄电池,重量太大且受体积所限,目前还只能拖着长长的电线。要实现爬树这种三维越障、长时间工作等功能,则需要更大的动力供给。所以完全摆脱后拖导线非常困难。这也是困扰科学家们的难题。”

  “我们还将对机器人进行进一步的改进。”杨垿老师介绍,在前行和侧方位移动的基础上,要实现蛇的三维运动,让它能爬坡、抬头、上树。孙环波还告诉记者,将来在自然灾害中,蛇形机器人可以在复杂地形中工作,进行各种勘测、搜救工作,还可以进行未知行星表面探测。“穿上”防水外套,还可以在水下工作。将蛇的体积缩小,变成蛇形手臂,协助医生为病人做手术。

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