助力“科技冬奥”,上海交大自主设计研发滑雪机器人
机器人由上海交通大学独立开发,研究团队经过多次研究,机器人性能控制、感知规划等关键算法设计取得创新突破,从机构设计、系统框架、稳定控制到智能感知、独立规划关键核心技术研发,最终使划雪机器人集人机交互、环境感知、轨道规划、智能决策和稳定控制。
首先对机器人的机构设计、驱动设计与制造进行了研究,并建立了一套基于大脑的智能系统。其中包括动态平衡控制、智能感知、智能规划等。通过智能设计和行为智能的有机集成,机器人可以分析划雪行为数据,模仿划雪行为,适应室外划雪的环境特点,实现独立、快速、稳定的划雪。
在设计过程中,研究团队通过人工遥控和自主规划控制滑雪机上的机器人身高、身体俯仰角、重心前后位置、重心左右位置、左右雪板夹角、左右腿高度、左右雪板前后位置,完成速度控制和转向控制测试。其中,人工遥控稳定转向滑行最高速度可达3.2m/s;自主规划匀速直线滑行最高速度可达5.17m/s,稳定转向滑行最高速度可达2.45m/s。
正是这些关键技术的集合,使划雪机器人能够通过无线远程人机交互控制在真实环境中穿越划雪人群,完成初级和中级划雪道的高速划雪和避障安全控制。它还可以自动启动、滑动、转弯、制动,而无需人工干预。
划雪机器人不仅是科技冬奥会的直观体现,而且以人机融合的理念为后冬奥会时代提供了无限的想象力。研究团队表示,冬奥会结束后,机器人还可以结合当前5G、无线网络等先进技术,通过远程控制,实现划雪机器人竞争,创造新的电机竞争娱乐模式,为划雪爱好者和青少年创造新的科技娱乐时尚。
研究小组指出,在未来,机器人也将成为冰雪运动的重要参与者,充分发挥科技优势,在山区和冰雪环境中巡逻,实施救援,帮助人们规避风险,创造舒适安全的冰雪体验环境。人机融合的特点也将为未来竞争模式的扩大科技与娱乐的新融合提供无限的可能性。
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