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科技加持,可变形轮胎重新定义高海拔环境科考值守机器人

作者:admin 2020-11-13 11:55阅读:

记者12日从内蒙古工业大学获悉,由该校唐术锋教授领衔的“青藏高原科考机器人非结构化地形适应能力的提升”项目正式形成技术方案。

该项目在我国第二次青藏科考的背景下提出将机器人技术与青藏科考相结合,利用机器人辅助科考人员在青藏高原科考站内完成科考站的值守并进行多项基础科考工作。其中的科考站移动作业机器人行走部分研发工作由内蒙古工业大学教授唐术锋负责。

据介绍,青藏高原科考站内地形较为复杂,基本同时包含了沙石路、水泥路、雪地、冰面、陡坡等多种非结构化地形。目前成熟的轮胎式行走机构虽然具有较高的移动速度,但是对于以上地形适应能力较差、通过性低。

团队针对“青藏高原科考机器人非结构化地形适应能力的提升”这一问题,通过建立功能模型、因果链分析、最终理想解等工具对轮胎式行走机构进行了深入的研究,同时利用技术矛盾、物理矛盾、物场分析等问题工具进行了问题解决,尤其是在利用特征转移工具进行解题时产生了将三角履带的特征转移给圆形轮胎的概念方案。通过团队对方案结构进行设计,将概念方案成功转化为技术方案——可变形轮胎。

唐术锋介绍,机器人在平坦路面行走要求具有一定的移动速度,在沙石、雪地、冰面等路况行走,以通过性为优先。可变形轮胎能够在轮胎和三角履带之间自由切换,在平坦路面以圆形轮胎方式行走,能够实现最大速度行进;在复杂路面以三角履带方式行走,增大了轮胎与地面的接触面积,运行平稳且对非结构化地形的通过性增强。

已有数据显示,轮胎和三角履带能够覆盖青藏高原科考站内现有的各种地形,可变形轮胎方案已经能够满足各种地形的通过性需求。(记者 张景阳 通讯员 福荣)

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