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您现在的位置:首页 > 展会与活动Festo科技,源于大自然的灵感:仿生袋鼠机器人  2014-12-25 20:00:08

 本文引用来源www.festo.com Festo官网

 

源于大自然的灵感:仿生袋鼠机器人

可持续回收能量的高能效跳跃运动学

我们可以从大自然中学到什么?如何将这些真知灼见应用到自动化技术中呢?在德国埃斯林根举行的2014年国际新闻发布会上,Festo展出了BionicKangaroo(仿生袋鼠机器人)——一个源自仿生学习网络的项目,仿生学习网络重点关注未来生产的各个方面。

 

作为气动和电动自动化技术的全球知名企业,Festo的核心竞争力是塑造未来的生产和工作环境,并为客户提供未来生产系统的创新解决方案。“这对于确保我们作为具备高水平解决问题能力的卓越合作伙伴的长期声誉至关重要,”主管企业传讯和未来理念的Heinrich Frontzek博士说,“我们需要简化生产流程中的挑战并保证对设备及工厂的便捷控制。Festo“仿生学习网络”的当前项目为此提供了富有预见意义的途径。”

 

最新的项目之一是仿生袋鼠机器人,对未来生产的众多方面进行了诠释——例如,资源效率和能量回收、功能集成和人机交互技术等。来自Festo仿生学习网络的一支研发团队用了两年的时间来尽可能地重建自然界中袋鼠的跳跃行为,并从中汲取知识。目前仿生袋鼠机器人精确地展示了袋鼠与自然界中其他动物的区别,即回收和存储能量并用于在下一次跳跃时补充能量。

 

在跳跃期间回收能量

跟腱在此承担了一个重要的功能,这也是对野生袋鼠这一部位进行专门研究的原因所在。野生袋鼠跟腱的功能通过一根弹性橡胶带来实现。橡胶带被固定在脚后部并与膝关节上的气动缸平行。人工跟腱在跳跃时起缓冲作用,同时吸收动能并在下一次跳跃时释放出来。

 

稳定的动态跳跃行为

运动状态监控以及精准的控制技术确保在跳跃和着陆时达到所必需的稳定性。袋鼠在气动装置的辅助下获得了高弹跳力。在需要最高定位精度时,电动机便派上了用场——比如需要控制尾部和臀部的时候。如此一来,Festo利用人造袋鼠向人们成功展示如何通过新的控制产生技术,将气动和电动驱动技术相组合,创造出一个动态水平极高的系统。

 

移动供能

Festo对人造袋鼠的移动能量供给问题尤为关注。为此,研发团队提出了两种不同的概念——一种是采用集成式压缩机,另一种则是采用移动式高压蓄能器。该运动装置(运动学)用经过碳强化的激光烧结部件构成。因此,这只近1米高的人造袋鼠的重量仅7公斤,跳跃高度最高可达40公分,最远距离可跳80公分。

 

用手势进行直观的控制

通过一个可感测操纵者肌肉活动的特殊臂环,实现用手势对仿生袋鼠机器人进行控制。臂环上的定位传感器对手势进行检测;臂环将这些信号通过蓝牙技术传送到人造袋鼠的总控制单元,然后人造袋鼠就可以与操纵者进行互动。

 

新闻文本和图片也可通过 www.festo.com/zh/press. 在线查阅。

 

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在跳跃期间回收能量

跟腱在此承担了一个重要的功能,这也是对野生袋鼠这一部位进行专门研究的原因所在。野生袋鼠跟腱的功能通过一根弹性橡胶带来实现。橡胶带被固定在脚后部并与膝关节上的气动缸平行。人工跟腱在跳跃时起缓冲作用,同时吸收动能并在下一次跳跃时释放出来。

 

稳定的动态跳跃行为

运动状态监控以及精准的控制技术确保在跳跃和着陆时达到所必需的稳定性。袋鼠在气动装置的辅助下获得了高弹跳力。在需要最高定位精度时,电动机便派上了用场——比如需要控制尾部和臀部的时候。如此一来,Festo利用人造袋鼠向人们成功展示如何通过新的控制产生技术,将气动和电动驱动技术相组合,创造出一个动态水平极高的系统。

 

移动供能

Festo对人造袋鼠的移动能量供给问题尤为关注。为此,研发团队提出了两种不同的概念——一种是采用集成式压缩机,另一种则是采用移动式高压蓄能器。该运动装置(运动学)用经过碳强化的激光烧结部件构成。因此,这只近1米高的人造袋鼠的重量仅7公斤,跳跃高度最高可达40公分,最远距离可跳80公分。

 

用手势进行直观的控制

通过一个可感测操纵者肌肉活动的特殊臂环,实现用手势对仿生袋鼠机器人进行控制。臂环上的定位传感器对手势进行检测;臂环将这些信号通过蓝牙技术传送到仿生袋鼠的总控制单元,然后人造袋鼠就可以与操纵者进行互动。

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