第十三屆中國國際航空航天博覽會(中國航展)正在珠海舉辦,在令人目不暇接的飛行表演、航空航天裝備展覽之外,一些“小而美”的人機混合科技創新成果也十分“吸睛”,讓觀眾一窺未來生產生活的新模樣。
外骨骼:穿上它,一口氣上5樓不費力
在展覽現場,中電科機器人有限公司研發的一件外骨骼機器人引來不少觀眾圍觀體驗。它外觀好似一副簡易的鎧甲,可以為腰部和腿部提供助力。記者將其穿在身上,走路、跑步、彎腰、起身,都明顯感覺輕鬆不少。
中電科機器人有限公司研發工程師李昀佶在展示“白虹”髖關節助力外骨骼機器人。 新華社記者 溫競華 攝
中電科機器人有限公司研發工程師李昀佶介紹,這款“白虹”髖關節助力外骨骼機器人在左右髖關節裝有兩個驅動模組,透過分析人體當前的運動狀態,以及預測人體下一個週期的運動意圖,對人體的髖關節進行助力。
“無論是走路、上下樓梯還是彎腰搬運、蹲起,都會對人體進行助力。經過我們測試,使用該款外骨骼機器人時,人體耗氧量會降低約35%,可以跑得更快、走得更遠、搬起更重的東西。”李昀佶說。
目前,這款產品已進行了試應用,將為物流公司、生產車間等需要搬運、運輸的負重環節提供服務。不僅如此,還可以針對登山、遠足等運動,減少使用者的運動新陳代謝量,進而減少體力消耗。
“靈犀手”:用意念控制的智慧假肢
給一位小臂以下截肢的患者外接一隻機械手,他就可以依靠意念控制手部動作,如同健全人一樣拿起杯子、做出手勢。這樣科幻的畫面,已經成為現實。
此次亮相中國航展的“靈犀手”可穿戴裝置由中國電科14所研製,集成了意念控制、人工智慧、生物交叉等前沿技術,可根據人體動作或動作意圖實現對機器人等裝置的精準控制。
中國電科14所高階工程師劉川在控制“靈犀手”做動作。 新華社記者 溫競華 攝
記者將一個手環樣子的感測器戴在手臂上,只經過幾分鐘的訓練,裝置就完成了對握拳和張開手掌時訊號特徵的記錄,跟隨記者做出這兩個動作。
中國電科14所高階工程師劉川介紹,“靈犀手”可以透過讀取大腦控制身體時發出的電訊號,判斷人做了什麼動作,再控制機械手去做出相應的動作。
新一代“靈犀手”還增加了神經反饋,手指尖的感測器可以將抓握物體時的壓力和位置訊號反饋給使用者,以獲取更真實的“手感”。
據瞭解,這一智慧裝置可應用於殘疾人或戰爭受害者的康復醫療、外接骨骼裝備、肌電假肢、肌控輪椅等。“靈犀手”僅需要短時間的訓練,就能使患者重新按照自己的意圖完成抓握動作,實現基本的生活自理。同時可以應用於對人體有害的危險場所作業、車輛的無人駕駛以及無人機遙控等。
空間任務機器人:替代宇航員出艙檢修
在中國航天科技集團有限公司的展臺上,一個“身材健美”、未來感十足的仿人型半身機器人成了明星嘉賓。
這是中國航天科技集團一院18所自主研製、面向空間任務的雙臂靈巧作業機器人“靈龍”,由六自由度雙臂、五指靈巧手以及類人上半身框架構成。它的關節配置和人近似,能夠復現人手臂能夠完成的所有動作,滿足精細操作和靈巧操作要求。
中國航天科技集團一院18所重點專案負責人呂博瀚介紹,在空間站,“靈龍”可以輔助宇航員做一些日常維護與保障工作,也可以常駐空間站。
當空間站外部出現故障,目前只能由宇航員出艙進行維修,但宇宙環境中的高低溫和輻射對人體有危害。未來,可以使空間機械臂和機器人進行對接,透過機械臂把機器人運送到故障的指定部位,宇航員在艙內遙操作,指揮機器人在艙外作業,避免宇航員出艙帶來的風險。(記者溫競華、胡喆、田建川)