人不可能完成的任務(wù)——讓“壁虎”幫你？是的，南京航空航天大學(xué)研發(fā)的能代替人執(zhí)行探測、拍攝等任務(wù)的仿生壁虎機器人，日前受邀參加了國家“十一五”重大科技成就展。為了印證這個傳說中的“高科技”到底有多神奇，記者3月23日在南京航空航天大學(xué)的仿生物實驗室“眼見為實”，靈活的它可以像真壁虎那樣在墻上爬來爬去。
像真壁虎在墻上爬來爬去 在研究人員的帶領(lǐng)下，記者在仿生物實驗室里見到了這個長得真的很像壁虎的機器人。機器“大壁虎”通體由白色鋁合金組成，長150毫米(不連尾巴)，寬50毫米左右，而且在不包含電池的狀況下的重量只有250克！不光和真壁虎一樣有“四肢”，還有一條同樣為鋁合金材質(zhì)的長尾巴。實驗室研究人員介紹，“大壁虎” 采用的是可充電的鋰電池來提供電源，通過芯片來進(jìn)行控制。目前可以實現(xiàn)在垂直90度的平面上實現(xiàn)爬行。 研究人員將機器人放在了實驗室大門的下端，這只“壁虎”立刻朝著門的上端爬了過去。在實驗室的大門上端有一塊門牌，仿壁虎機器人爬到門牌的底部時竟然自動將爬行方向扭轉(zhuǎn)了大約45度左右，繞過了門牌繼續(xù)向上爬！“你現(xiàn)在看到的壁虎的芯片設(shè)定的是‘固定程序’，將來還能實現(xiàn)像小孩玩遙控車一樣進(jìn)行遙控器的‘遠(yuǎn)程遙控’。”南京航空航天大學(xué)機電學(xué)院戴振東教授說。 記者獲悉，南航此次參加“十一五”重大科技成就展的“大壁虎”機器人實際上已是“大壁虎六代”了，而該院第一代的“大壁虎”仿生機器人2004年就已問世。這個科研項目在2006年得到了國家自然基金的重點項目支持。 飼養(yǎng)20多只壁虎觀摩習(xí)性 為了成功研制仿壁虎機器人，戴振東和研究團(tuán)隊專門飼養(yǎng)了20多只壁虎進(jìn)行觀察，整整堅持了8年！ “當(dāng)時我們在揚子晚報上刊登了一個需要廣西壁虎的啟事，沒過多久就有人給我們送來了我們需要的大壁虎。”原來戴振東和他的團(tuán)隊用來觀摩的壁虎也大有講究，這個學(xué)名叫“蛤蚧”的廣西壁虎體重150克，是能在天花板上爬行的最大動物。 “通過8年的觀察研究，我們發(fā)現(xiàn)壁虎爬的快慢是由步頻決定。”戴振東講述他和團(tuán)隊的研究“心得”，總結(jié)出了壁虎爬行的“步態(tài)”。“壁虎‘走路’也分很多種，三角步態(tài)、對角步態(tài)等等。”戴振東說，從壁虎的步態(tài)中他們也發(fā)現(xiàn)了運動步態(tài)參數(shù)變化的規(guī)律性。 另外一個重要的研究結(jié)論更令人欣喜。通過長時間的觀察研發(fā)小組發(fā)現(xiàn)，壁虎在爬行時不同的腳相對于踝關(guān)節(jié)的速度矢量是相同的。也就是說壁虎在邁出每一步時都是一個“相對勻速”的狀態(tài)。這個讓外人看來有些暈乎的結(jié)論卻成為了戴振東研發(fā)“仿生壁虎機器人”最為重要的發(fā)現(xiàn)。“這就是壁虎運動協(xié)調(diào)的秘密啊！”他們將研究成果運用到了“仿生壁虎機器人”的研制中，成功地解決了這個機械“大壁虎”運動協(xié)調(diào)的最核心問題。 期待“大壁虎”倒掛180度爬行 “大壁虎”的階段性成功，沒有讓戴振東和他的團(tuán)隊放慢對仿生機器人的研究步伐，而這個已比較成熟的機器人卻依然“待字閨中”，沒有對外進(jìn)行推廣。“仿生壁虎機器人必須等到技術(shù)真正成熟了才能進(jìn)行推廣。”戴振東堅持盡善盡美。 戴振東介紹，仿生壁虎機器人將來的推廣范圍非常廣泛。“比方說像反恐偵查，人質(zhì)被扣押在一個密閉的空間里，外人無法進(jìn)去的時候，我們的仿生壁虎機器人就能派上大用場。”“大壁虎”可以背著攝像機“潛”入密閉空間，拍攝下人質(zhì)所在位置的畫面，從而給狙擊手提供第一手的及時信息，幫助狙擊手準(zhǔn)確找準(zhǔn)位置。 此外，仿生壁虎機器人在地震搜救的過程中也能發(fā)揮巨大作用。“像一些地震救援隊無法找到的領(lǐng)域，仿生壁虎機器人憑借著小巧的優(yōu)勢就能輕易找到，并且及時通報給救援隊廢墟下有沒有被壓埋的人。”對于壁虎機器人的未來戴振東教授充滿期待。 “我們將來最大的希望是仿生壁虎機器人能實現(xiàn)倒掛180度的爬行，成為真正的‘全方位無障礙’。當(dāng)然，要實現(xiàn)此目標(biāo)我們還有很長的路要走。”戴振東說。 |
