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上一版3  4下一版 2011年5月18日 星期 放大 缩小 默认
“灵蜥”,到底“灵”在哪里?
——我国反恐防暴机器人技术性能达到国际领先水平
本报记者 朱 磊

项目负责人 王越超

工学博士、研究员,国家“863”计划先进制造与自动化技术领域专家委员会委员,主要研究工作包括:机器人控制系统研究开发、多机器人系统、基于网络机器人控制,微纳米操作机器人。

项目简介:“系列化反恐防暴机器人开发与应用”项目获得2010年度国家科技进步二等奖。反恐防暴机器人是一种应用于公安、武警部门,代替公安干警和武警战士对可疑爆炸物品进行检查、搬运和处置的特种作业机器人,可有效减少处理突发事件时不必要的人员伤亡。另外,这种机器人也可应用于核工业、军事、灾难救援等危险环境。该项目面向保障国家安全的重大需求,通过技术创新,研制开发出性能先进的系列化反恐防暴机器人,已小批量装备公安、武警部队。通过多次在公安和武警系统反恐演习和在处置恐怖事件的应用表明,这一研究成果不仅是我国机器人技术研发与应用新的里程碑,也是对我国反恐装备技术发展的一个重大贡献。

在中科院沈阳自动化研究所提供的视频资料中,一台外形、颜色和小坦克非常相似的机器人正在屏幕上挥舞着手臂向观众“招手”。

在工作人员的控制下,它的手臂伸向各个方向,手腕也呈360度转动做出招手的姿势,同时外部与履带相连接的四条腿灵活迅速地走到前方……

越往后看,越觉得这个家伙“灵”得像具有了自己的思维:它可以前后左右移动或原地转弯,一只自由度较强的机械手可以抓起5公斤重的爆炸物,并迅速投入“排爆筒”。还可以攀爬35度以下的斜坡和楼梯,可以翻跃0.4米以下的障碍,可以钻入洞穴取物……

中国科学院机器人学重点实验室主任王越超告诉记者,这台机器人是一台专为反恐实战设计的“灵蜥”HW型反恐防暴机器人,具有极强的地面适应能力,是一种应用于公安、武警部门,代替公安干警和武警战士对可疑爆炸物品进行检查、搬运和处置的特种作业机器人。除进行排爆外,还可用于侦察、救援等行动,可有效减少处理突发事件时不必要的人员伤亡。另外,这种机器人也可应用于核工业、军事、灾难救援等危险环境,功能与性能方面已达到国际同类产品的先进水平。

10年前,我国排爆基本是人工进行,危险性很大。国外从上世纪90年代中期开始用机器人排爆,我国从本世纪初开始从国外购买排爆机器人。但由于排爆机器人是集移动载体、控制技术、传感器、通信等技术所构成的高技术产品,从国外进口不仅价格昂贵,平均价格约120万元,而且维护费用高,难以推广应用。为此,中科院沈阳自动化所在国家高技术研究发展计划(863计划)的支持下,从2001年起研制排爆机器人。

看着自己的作品的优异表现,王越超掩饰不住自己的笑容:“灵蜥”之所以这样“灵”, 是因为凝聚了国内一流的技术。“灵蜥”从研发到完善,具有全部的自主知识产权,申请发明专利8项,实用新型专利6项,外观设计专利1项,获得国家授权的发明专利5项、实用新型专利4项和外观设计专利1项。其中,最突出的是下面三项:

——“灵蜥”的移动载体创新性地采用了复合移动机构设计,将轮—腿—履带等三种不同的移动机构有机集成,使机器人具有适应多种地形的能力。

——在“灵蜥”操作控制技术方面,创新提出了非结构环境下人机合作实现目标物安全、快速抓取的方法,并建立了“异构式主从机械臂末端直接控制系统”和“头手伺服跟踪系统”,解决了目前反恐防暴机器人抓取作业普遍存在的抓取方式复杂,控制难度大,安全性差的问题。

——设计开发了一种具有环境探测和自主移动能力的反恐防暴机器人移动平台。通过给“灵蜥”配备多种传感器,使它能够适应非结构环境中上下楼梯、跨沟、越障和爬坡的需要,自动搜寻作业目标,一旦发现目标后能自动接近。

在2005年北京举办的国内反恐排爆机器人“大比武”中,“灵蜥”系列机器人赢得了第一名。“灵蜥”在国内的应用市场也由此打开,订货量逐年增加,目前已经占据了国产排爆机器人销售量第一的位置。在多次的恐怖事件处理过程中,“灵蜥”系列机器人都发挥了关键性的作用。“灵蜥”系列机器人还承担了奥运会、国庆六十周年等重大活动的安全保卫任务,其优良性能,高可靠性和适合实战应用的特点得到了公安武警用户的一致肯定。

我国研制开发的系列化反恐防暴机器人技术性能达到国外同类产品先进水平,并实现国产化制造,有效降低了产品成本,与国外同类产品竞争优势明显,在国内市场处于领先地位。截至目前,“灵蜥”系列反恐防暴机器人在国内的销量达到40台/套。谈到机器人的研发方向,王越超表示,“除了反恐机器人外,开发能给普通群众生活带来便利的机器人是我们今后努力的方向。”

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