它是一個(gè)“大塊頭”，卻有著靈敏的身手，既能推動(dòng)100公斤的重物，也能做爬樓、旋轉(zhuǎn)閥門和按鍵這些“精細(xì)活”。它不僅能進(jìn)火場，還能涉水，在黑暗和濃煙等復(fù)雜環(huán)境會(huì)自主避開障礙物，進(jìn)行災(zāi)情處置和生命營救。

它是一臺(tái)災(zāi)后救援機(jī)器人，名叫“撼地者”，由中國科大和哈工大（深圳）聯(lián)合開發(fā)。在日前舉行的首屆“智創(chuàng)杯”前沿技術(shù)挑戰(zhàn)賽中，“撼地者”機(jī)器人從海內(nèi)外40支隊(duì)伍中脫穎而出，在“災(zāi)后區(qū)域的探測與處置”比賽中摘取桂冠，獲得800萬元人民幣獎(jiǎng)勵(lì)。

“撼地者”有何奇特之處？8日，記者走進(jìn)中國科大仿生機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室一探究竟。

很神奇  它有10只“眼睛” 身處煙霧與黑夜也能“看個(gè)明白”

從外形上看，“撼地者”機(jī)器人是一個(gè)名副其實(shí)的“大家伙”，重約250公斤，高約1.2米，是一款以履帶式底盤和二指夾爪機(jī)械臂為基礎(chǔ)的多功能車輛。

吸引記者注意的是，“撼地者”有10只“眼睛”——這10個(gè)攝像頭或傳感器分別裝在機(jī)器人的頂部、機(jī)械臂和車頭。

“這些攝像頭能讓它在濃煙、黑夜等復(fù)雜環(huán)境也能看清楚周邊事物?！敝袊拼蠊こ虒W(xué)院博士后高緯介紹，“撼地者”頂部裝有兩個(gè)激光雷達(dá)，可以在黑暗環(huán)境中測定周邊環(huán)境，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，繪制一張空間位置圖。除了激光雷達(dá)外，頂部還將裝有兩個(gè)紅外相機(jī)，能夠感知溫度，在火災(zāi)情況下尋找火源和生命體。此外，機(jī)器人身上還裝有六個(gè)普通相機(jī)，實(shí)現(xiàn)無死角監(jiān)看周邊環(huán)境。

正是憑借這10只“眼睛”讓“撼地者”在比賽中，從眾多競賽者中脫穎而出。

高緯說，在本次比賽中，參賽機(jī)器人需要在“信號(hào)屏蔽管道區(qū)域”完成任務(wù)。

“這是一個(gè)狹窄曲折的黑暗空間，由于房間沒有信號(hào)，無法進(jìn)行遙控操作，機(jī)器人只能憑借自身救援系統(tǒng)完成指定任務(wù)?！备呔曊f，在這種復(fù)雜環(huán)境下，“撼地者”憑借激光雷達(dá)，自主規(guī)劃行駛路徑，找到出口走出賽場“迷宮”。

很靈敏  它是“靈活的胖子” 不僅能爬樓 “手指”還能做“精細(xì)活”

體重250公斤，身高1.2米，這讓“撼地者”看上去顯得有些“笨重”，就連它名字的由來也與身型有關(guān)，但其實(shí)它是一個(gè)“靈活的胖子”。

“機(jī)器人行駛時(shí)會(huì)發(fā)出轟轟聲，回響聲音大，感覺地面都在震動(dòng)，所以我們給它取名‘撼地者’?！备呔曅ΨQ，后來經(jīng)過不斷的改進(jìn)，它行駛越來越靈活，每小時(shí)行駛6.1公里，達(dá)到1.7米/秒，相當(dāng)于人類快步行走的速度，而且就算是路面坑洼不平，它也能保持平穩(wěn)行駛。

這種“靈活”還體現(xiàn)在“撼地者”是一個(gè)爬樓梯高手。“在這次比賽中，機(jī)器人需要攀爬兩段樓梯，樓梯傾斜角度約為33度，每段樓梯有12個(gè)臺(tái)階，中間還有一個(gè)180度的轉(zhuǎn)彎?！备呔曊f，“撼地者”憑借穩(wěn)定的底盤，順利完成了“躍層通過任務(wù)”。

不僅是一個(gè)爬樓高手，“撼地者”的“手指”上還能做一些“精細(xì)活”。

高緯介紹，“撼地者”的二指夾爪機(jī)械臂有6個(gè)自由度，也就是說，機(jī)械臂有6個(gè)關(guān)節(jié)，每個(gè)關(guān)節(jié)能進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)，對它來說，搬運(yùn)、抓取物體、旋轉(zhuǎn)閥門、開門、按按鍵等考驗(yàn)靈敏度的任務(wù)都能較好完成。

“比如說，在許多救援現(xiàn)場，需要機(jī)器人打開房門，或者通過按按鍵切斷電源，對撼地者來說，它的‘手指’二指夾爪能幫助它完成此類任務(wù)。”高緯說。

很給力  它是災(zāi)后救援“全能戰(zhàn)士” 進(jìn)入“火場”救出被困人員

每當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、地震等災(zāi)難后，往往會(huì)形成一個(gè)復(fù)雜的災(zāi)后環(huán)境，導(dǎo)致救援人員難以進(jìn)入現(xiàn)場。作為一臺(tái)救援機(jī)器人，“撼地者”最主要的本領(lǐng)就是能在各種復(fù)雜環(huán)境中開展施救行動(dòng)。

“我們給撼地者裝了一個(gè)大推鏟，可以推動(dòng)約100公斤的障礙物，讓它具有清理災(zāi)后現(xiàn)場石塊、木頭等大型物品的能力。”高緯說，“撼地者”除了有一個(gè)靈活的手臂，為了方便它在現(xiàn)場施救人員，還裝了一個(gè)套索。

本次比賽中有一項(xiàng)是“在濃煙環(huán)境中處理火情并營救生命”，主要考察機(jī)器人的救援系統(tǒng)在濃煙環(huán)境下的感知能力、作業(yè)能力和通過能力。在這場火場考驗(yàn)中，“撼地者”用紅外相機(jī)搜尋室內(nèi)人員，在濃煙環(huán)境下導(dǎo)航與避開障礙物，用套圈繩索將假人拖出現(xiàn)場，出色地完成了比賽任務(wù)。

在陸地有著出色表現(xiàn)的“撼地者”，在水中也能正常運(yùn)行。為了讓機(jī)器人適應(yīng)水中救援，團(tuán)隊(duì)給機(jī)器人做了防水處理。

記者在一段視頻中看到，“撼地者”能在一個(gè)水深0.5米的水池中正常行駛。由于性能較齊全，適應(yīng)環(huán)境較多，科大團(tuán)隊(duì)隊(duì)員形象稱“撼地者”是一個(gè)“全能戰(zhàn)士”。

800萬獎(jiǎng)勵(lì)將用于機(jī)器人繼續(xù)研發(fā)

記者獲悉，在此次比賽中，科大工程科學(xué)學(xué)院張世武教授的仿生機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室和哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）機(jī)電學(xué)院陳浩耀教授的網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合組成瀚海南工隊(duì)。

張世武教授介紹，雙方在機(jī)器人領(lǐng)域已有多年合作，此次組隊(duì)各自派出了移動(dòng)機(jī)器人方向的優(yōu)秀成員。除了團(tuán)隊(duì)領(lǐng)隊(duì)高緯外，成員包括工程學(xué)院研究生岳永銘、郭寧、張宇，以及哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）機(jī)電學(xué)院研究生王煜、王志濠、李宇翔。

“隊(duì)員們在六個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，根據(jù)決賽任務(wù)，不斷調(diào)整方案，進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，快速完成了穩(wěn)定、敏捷、自主的救援機(jī)器人開發(fā)?！睆埵牢浣榻B，“撼地者”機(jī)器人憑借穩(wěn)定發(fā)揮，出色地完成了所有比賽任務(wù)及附加任務(wù)，奪得第一名，充分展現(xiàn)了雙方實(shí)驗(yàn)室在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累。

在“撼地者”載譽(yù)歸來后，雙方團(tuán)隊(duì)將利用獲得的800萬獎(jiǎng)勵(lì)對機(jī)器人進(jìn)一步升級(jí)和優(yōu)化。

“現(xiàn)在撼地者的制作成本還較高、系統(tǒng)需要完善，想要真正用于實(shí)際，還需要進(jìn)一步降低成本和優(yōu)化性能，這也是我們接下來的努力方向。”高緯說。（記者 蔣瑜香）