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科技加持，可變形輪胎重新定義高海拔環(huán)境科考值守機(jī)器人

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月10日 13:47

2020-11-13 08:50:20 來源：科技日報

記者12日從內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)獲悉，由該校唐術(shù)鋒教授領(lǐng)銜的“青藏高原科考機(jī)器人非結(jié)構(gòu)化地形適應(yīng)能力的提升”項(xiàng)目正式形成技術(shù)方案。

該項(xiàng)目在我國第二次青藏科考的背景下提出將機(jī)器人技術(shù)與青藏科考相結(jié)合，利用機(jī)器人輔助科考人員在青藏高原科考站內(nèi)完成科考站的值守并進(jìn)行多項(xiàng)基礎(chǔ)科考工作。其中的科考站移動作業(yè)機(jī)器人行走部分研發(fā)工作由內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)教授唐術(shù)鋒負(fù)責(zé)。

據(jù)介紹，青藏高原科考站內(nèi)地形較為復(fù)雜，基本同時包含了沙石路、水泥路、雪地、冰面、陡坡等多種非結(jié)構(gòu)化地形。目前成熟的輪胎式行走機(jī)構(gòu)雖然具有較高的移動速度，但是對于以上地形適應(yīng)能力較差、通過性低。

團(tuán)隊(duì)針對“青藏高原科考機(jī)器人非結(jié)構(gòu)化地形適應(yīng)能力的提升”這一問題，通過建立功能模型、因果鏈分析、最終理想解等工具對輪胎式行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究，同時利用技術(shù)矛盾、物理矛盾、物場分析等問題工具進(jìn)行了問題的解決，尤其是在利用特征轉(zhuǎn)移工具進(jìn)行解題時產(chǎn)生了將三角履帶的特征轉(zhuǎn)移給圓形輪胎的概念方案。通過團(tuán)隊(duì)對方案結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，將概念方案成功轉(zhuǎn)化為技術(shù)方案——可變形輪胎。

唐術(shù)鋒介紹，機(jī)器人在平坦路面行走要求具有一定的移動速度，在沙石、雪地、冰面等路況行走，以通過性為優(yōu)先。可變形輪胎能夠在輪胎和三角履帶之間自由切換，在平坦路面以圓形輪胎方式行走，能夠?qū)崿F(xiàn)最大速度行進(jìn);在復(fù)雜路面以三角履帶方式行走，增大了輪胎與地面的接觸面積，運(yùn)行平穩(wěn)且對非結(jié)構(gòu)化地形的通過性增強(qiáng)。

已有數(shù)據(jù)顯示，輪胎和三角履帶能夠覆蓋青藏高原科考站內(nèi)現(xiàn)有的各種地形，可變形輪胎方案已經(jīng)能夠滿足各種地形的通過性需求。(記者?張景陽?通訊員?福榮)

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