登梯子、爬管子、翻格子的蛇形机器人

机器人 2018年07月23日

由京都大学松野文俊教授等人组成的研究小组开发了能探索灾害现场,身体变形自如的可移动的蛇型机器人。因为关节为梳子状,构造简单,可以在广范围内活动。

机器人全长2.5米,重6公斤,有36个关节。骨骼是使用3D打印机制作而成的。通过关节上配有的角度传感器,可掌握机器人的形状。前端配有摄像头,可观测周围环境的状况。机器人通过有线信号进行操作。

蛇形机器人

京都大学松野研究室公开的登梯子视频 

由于机器人的身体能卷起在梯子上上下移动或像履带一样越过台阶。所以可用于倒塌的建筑物、工厂设备的调查和检点。期望这一研究在2、3年后实用化。

目前,对蛇型机器人有诸多研究,但由于机器人的构造复杂,而身体的突起部分容易被障碍物勾挂而无法移动。而京都大学研究小组研发的蛇型机器人关节为梳子状,可动范围扩大到180度,对机器人的形状柔软变形起到了有效的作用。由于形状简单,没有突起部位,有效地防止了被障碍物勾挂的可能性。并且身体通过巧妙变形,可实现在梯子上上下移动。机器人前端配有激光传感器,可检测梯子的宽窄,从而自动实现卷绕移动。

蛇形机器人

图1 蛇型机器人爬行翻越障碍物(京都大学松野研究室)

蛇形机器人

京都大学松野研究室公开的爬行翻阅障碍物视频

设计中通过对重心的意识实现了到目前为止难以实现的登上斜度75度梯子而不落下的目标。平面上,机器人和真蛇一样身体成波浪型移动。在有高度差的阶梯上,身体卷曲成履带式,可通过20至30厘米的阶梯。机器人身体可卷绕柱子和配管实现攀登。

蛇形机器人

图2 蛇型机器人绕管攀登(京都大学松野研究室)

蛇形机器人

京都大学松野研究室公开的爬管视频 

操作者可通过机器人送来的影像而进行操作。不需要指定每一个关节角度,只需要制定机器人的形状并指定前后左右的前进方向,机器人就可自在的移动。

今后,通过企业的协助,在实际的工厂的天花板背面、地板下,配管等检点中进行验证。提高耐久性,防尘、防水性能。总之,首先的目标是在工厂设备等的调查和检点中实现机器人实用化。

文/ 客观日本编辑部

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