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一種新型人形機器人及其腿部結構設計

2023-01-03 10:19:12
云上高博會 http://www.gxf2npi.xyz
所屬領域:
人工智能
項目成果/簡介:

1.痛點問題

智能機器人能夠代替人類執行各類任務,有潛力成為最為重要的一股社會生產力。近年來,以人形機器人為載體的通用智能機器人成為了全球機器人行業所關注的熱點,由于其具有人形的軀體,使得它有潛力代替所有人類工種。然而大多數目前的人形機器人產業化方案存在一定的問題,大部分現有人形機器人采用傳統的驅動與關節完全對應的排布方式以及位置控制模式,這種方案使得機器人結構轉動慣量大且依賴高精度傳感器,導致其動態性能差且成本高昂。

2.解決方案

本成果提出了一種新型人形機器人及其腿部結構設計。其一,提出獨特創新的跨級連桿腿部結構,將所有腿部關節驅動集中到機器人質心附近,極大地降低了轉動慣量,提高了機器人的性能;其二,選用新型輕質材料如高強度輕質鋁合金、高強度碳纖維等,并重新設計機械結構,減輕了機器人重量,而不影響整體結構的強度;其三,該設計基于力控高扭矩低減速比本體驅動器,具備極高的動態性能并降低成本。

3.合作需求

1)辦公及生產場地;

2)合作伙伴:包括工廠、物流中心、住宅、酒店行業在內的應用合作伙伴。

項目階段:

本成果擬轉化設立企業,目前用于早期原型樣機的研發。后續將進一步結合市場需求開發軟硬件產品以及解決方案,逐步提升產品與量產能力。相關的目標客戶:一是面向制造與物流業,為現代化的工廠及物流公司提供具備多場景適應能力的智能機器人軟硬件解決方案。二是面向服務行業與家庭應用,為目標客戶提供機器人硬件本體以及軟件服務解決方案。

效益分析:

目前的人形機器人本體主要采用傳統的設計,其各關節布置是關節的驅動機構就在本關節所在的位置,比如,膝關節的驅動機構就在人形機器人的膝蓋位置。本項目提出的技術從結構和材料上大幅改進了人形機器人的腿部設計,使得機器人能夠擁有更強的動態性能。同時,采用力控高扭矩低減速比本體驅動器的設計方案降低了成本,更有利于產業化。該技術在國內外的學術和產業界屬于前沿。

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