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辽宁实验室的“黑科技”①|哇!液压机器人!-pg电子游戏麻将胡了

人类正在迎接人形机器人与通用人工智能融合发展的热潮。人形机器人被认为是机器人发展的最高级形态,通过其可对比人类的岗位通用性和作业灵巧性,可对冲生育率走低导致的劳动力缺失,并拓展人在灾难救援、公共安全等领域的工作边界。

依托中国科学院沈阳自动化所建设的辽宁辽河实验室,针对辽宁培育机器人产业新增长点需求,组建了高运动能力人形机器人研究方向。

日前,记者来到辽宁辽河实验室,见到了正在研制组装中的液压人形机器人的“下半身”。人形机器人方向负责人刘玉旺研究员介绍说,这是花费一年多时间研制的液压驱动下肢双足样机,仅这个髋关节,就设计了7个自由度,只组装就要两三周。

在人形机器人现有的两种技术路线中,液压方案相比于电动方案具有更高的运动能力。辽河实验室在液压人形机器人方面进行了全面布局,攻克了人体下肢运动模拟技术、流体传动控制技术、多关节高度集成技术等关键技术,初步解决了限制高动态运动能力实现的关键卡点,研制了液压驱动下肢双足样机。

刘玉旺说,液压能量密度是电磁能量密度的20-30倍,在同等尺寸条件下,液压关节的爆发力远大于电动关节,液压人形机器人表现出的运动能力和承载能力具有明显优势,更有利于实现类人作业任务。

但液压机器人在研发上面临着几个挑战性难题,比如流体的可控性差、液压效率低、双足平衡性差等。“比如它的元器件,因为现在的液压元器件多是面向盾构机和挖掘机这样的大型机器,都非常大,像这种小巧的还很少,非常少,产业链是不健全的。”刘玉旺说,而且液压整个系统的效率是比较低的,它虽然能量密度非常高,但它的效率非常低,电磁的效率能达到90%多,但液压驱动的效率能达到40%就不错了,所以它会导致一个现象,就是机器人发热比较严重。再有就是双足的平衡性是比较差的,国外的最新技术能预测到50步,国内的能预测个十几步就不错了。由于是世界前沿技术,没有经验可借鉴,团队只能自己探索,自己设计、研发,再集成。“别看只有两条腿,纯机械的零部件就要二三百个,每一个都价值不菲。”

“就拿这一根轴来说,电动关节的一根轴可能就几千块钱,因为它是铝合金,稍微偏差个0.1毫米,对电机影响不大。但我们液压的话,你偏别说差0.1毫米,哪怕是偏个0.01毫米都不行,液体在高压下就可能泄漏出来。”刘玉旺说,刚开始整机器人关节的时候,大家都是穿着雨衣,戴着帽子进行调试,因为一不小心,那个油就会喷射出来。所以光这一个液压的轴,大概比电动关节的要贵10倍。

“双足是液压人形机器人最重要的部分,攻克了这个下肢双足,再按两个上臂,这一整个系统就出来了,当然,它很复杂,需要持续不断的科研攻关。”刘玉旺表示。

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