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南航成功研制出仿壁虎机器人可用于考古救灾
2011-03-25 扬子晚报

  人不可能完成的任务让“壁虎”来帮你?是的,南京航空航天大学就研发出了能代替人来执行探测,拍摄等任务的仿生壁虎机器人,除了外形长的像壁虎,这个仿壁虎机器人还能代替人类来执行反恐侦查、地震搜救等“高难度”的任务,并且受邀参加了国家“十一五”重大科技成就展。记者了解到,为了成功研制仿壁虎机器人,南航的研究团队专门饲养了20多只壁虎来进行观察,而且这一观察就是整整8年!

  它的今生 像真壁虎一样在墙上爬来爬去

  为了印证这个传说中的“高科技”到底有多神奇,记者昨天在南航的仿生物实验室亲自“眼见为实”,灵活的它可以像真壁虎那样在墙上爬来爬去。

  在南航研究人员的带领下,记者在仿生物实验室里见到了这个长得真的很像壁虎的机器人。机器“大壁虎”通体由白色铝合金组成,长150毫米(不连尾巴),宽50毫米左右,而且在不包含电池的状况下的重量只有250克!不光和真壁虎一样有“四肢”,还有一条同样为铝合金材质的长尾巴。实验室研究人员告诉记者,“大壁虎”采用的是可充电的锂电池来提供电源,通过芯片来进行控制。目前可以实现在垂直90度的平面上实现爬行。

  研究人员将机器人放在了实验室大门的下端,这只“壁虎”立刻朝着门的上端爬了过去。在实验室的大门上端有一块门牌,仿壁虎机器人爬到门牌的底部时竟然自动将爬行方向扭转了大约45度左右,绕过了门牌继续向上爬!“你现在看到的壁虎的芯片设定的是‘固定程序’,将来还能实现像小孩玩遥控车一样进行遥控器的‘远程遥控’。”南航机电学院戴振东教授说。

  记者获悉,南航此次参加“十一五”重大科技成就展的“大壁虎”机器人实际上已经是“大壁虎六代”了,而南航第一代的“大壁虎”仿生机器人在2004年就已经问世。通过7年的更新完善,在改善了运动协调、远程控制以及电动机更新等问题的基础上,终于成功实现了大壁虎90度的自由爬行。而这个科研项目也在2006年得到了国家自然基金的重点项目支持。

  它的前世 研究人员饲养了20多只壁虎观摩习性

  记者了解到,为了成功研制仿壁虎机器人,戴振东和研究团队专门饲养了20多只壁虎来进行观察。而这一观察就是整整8年!“当时我们在扬子晚报上刊登了一个需要广西壁虎的启事,没过多久就有人给我们送来了我们需要的大壁虎。”原来戴振东和他的团队用来观摩的壁虎也大有讲究,这个学名叫“蛤蚧”的广西壁虎体重150克,是能在天花板上爬行的最大动物。

  通过8年的观察研究,戴振东和他的团队积累了大量的和壁虎有关的信息,并且在相关杂志上发表了几十篇研究壁虎的学术文章。“我们通过观察发现,壁虎爬的快慢是由步频决定的,”戴振东向记者讲述他的壁虎研究“心得”,他们还总结出了壁虎爬行的“步态”,“壁虎‘走路’也分很多种,三角步态、对角步态等等,”戴振东说,从壁虎的步态中他们也发现了运动步态参数变化的规律性。

  而另外一个重要的研究结论更是让他感到无比欣喜,通过长时间的观察研发小组发现,壁虎在爬行时不同的脚相对于踝关节的速度矢量是相同的。也就是说壁虎在迈出每一步时都是一个“相对匀速”的状态。这个让外人看来有些晕乎的结论却成为了戴振东研发“仿生壁虎机器人”最为重要的发现,“这就是壁虎运动协调的秘密啊!”戴振东将研究成果运用到了“仿生壁虎机器人”的研制中,成功地解决了这个机械“大壁虎”运动协调的最核心问题。

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