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我国首创双臂排爆机器人,《拆弹部队》会羡慕得哭

2018-05-08 PrexNext

一说到机器人,大多数人脑海里立马就会浮现《终结者》、《变形金刚》之类好莱坞科幻大片中机器人钢铁战士的形象。

其实,还有另一类现实主义反恐战争大片或特工动作大片涉及到拆弹,也出现了拆弹机器人,如第82届奥斯卡最佳影片《拆弹部队》等。

▲《拆弹部队》剧照

如果说作战机器人应用涉及到战争伦理问题比较敏感,那么维护公共安全和人民生命财产安全的排爆机器人就可谓正大光明了!随着世界反恐形势的发展,排爆机器人近年来大量应用于反恐战争和警察处理突发事件中。

国产反恐排爆机器人发展得如何呢?可谓日新月异,除了众多的单臂排爆机器人,新型双臂排爆机器人也已经研发出来。

▲KV150排爆机器人

量子防务记者在2018中国国际电子信息博览会上看到,一款通体黝黑的双臂排爆机器人,像人的双臂一样既灵活又有力量。

排爆机器人的国产替代浪潮

据业内人士介绍,排爆机器人技术最先进的是美国和以色列。

国内高端进口反恐排爆机器人,很多都是从以色列引进,价格曾经高达数百万元人民币。

美军在伊拉克和阿富汗战争中大量使用PackBot 510排爆机器人。近年来,美国海军陆战队正将新一代排爆机器人RC2部署在相关行动中。这种机器人是美军使用多年的PackBot 510机器人的改进型,提高了机器人的可操作性、敏捷性、力量性,并增强了机器人的传感器系统和通信系统功能。

▲美国海军陆战队新型排爆机器人RC2

以色列近年来研发出“铁钳”微型排爆机器人,该款机器人装备有摄像机和激光指示器,可用来定位和指示目标。“铁钳”最大的亮点就是其装备的微型排爆火箭弹,这种火箭弹仅有20厘米长,但其强力的动能足以在10米远的距离上击穿覆盖物,命中炸弹。火箭弹采用独特的燃烧设计,可在瞬间生成高温火焰,引燃并烧毁目标,同时又不会引发剧烈爆炸。“铁钳”的底盘与玩具车相当,可由排爆专家远程遥控,操作十分安全。

▲以色列“铁钳”排爆机器人

近年来,随着国内机器人科技研发和零部件生产能力的提升,国产机器人技术越来越先进,在实践中应用越来越多,从低端到中高端,逐渐实现了国产化替代。排爆机器人也是如此。早在2004年,国产排爆机器人就开始进入公安系统进行排爆实践。

据媒体报道,2004年10月,我国自行生产、价值70万元人民币的“灵晰-B”型排爆机器人在南京市公安局特勤支队正式服役。

▲“灵晰-B”型排爆机器人

另据今年3月中旬解放军报报道,《排爆机器人入列武警部队 获特战官兵高度评价》:这款排爆机器人,是国内唯一具有双手爪设计及超多视角功能,并集侦察、转移、处置为一体以及信息化与智能化程度最高的一款中小型排爆机器人,已顺利通过中国兵器装备集团兵器装备研究所测试试验中心的多项检测,并经特种警察学院特战大队(“猎鹰”)及武警北京市总队特种作战大队(“雪豹”)试用,官兵给予高度评价及认可。

▲某新型双爪排爆机器人撬开车门

据研发人员介绍,因为良好性能和实战评价,武警部队一次就招标采购了52台这款排爆机器人。

然而,这两款排爆机器人跟国内大多数排爆机器人一样,都只是单臂排爆机器人,无论是在处理能力还是效率上,都弱于双臂排爆机器人。

国内首创双臂排爆机器人有点“黑”

在展会上亮相的这款国内首创双臂排爆机器人,由深拓科技研发,具有一定的军工背景。5月4日,量子防务记者专程拜访了深拓科技年轻的创业团队高管,与深拓科技行政总裁兼技术总监王琳及运营总监钱钟峰进行了深入的交流。

我们的KV150双臂搜爆/排爆机器人,具有轻质机械臂,单臂自重7.5公斤,末端最大负载达到6公斤,负载自重比是国内最高的;双臂举升负载可达到10公斤,拖动负载20公斤,机器人载重50公斤。单臂具有6个自由度,双臂具有12个自由度,可协作进行搜爆排爆工作,机械臂操作精度可达到0.1毫米,仅次于医疗手术机器人;机器人本体及机械臂安装有多组摄像头和传感器,可将排爆现场高清图像传送至远程监视操控系统,在200米外进行人工操控或遥控,最远可达到1公里远,极大地保障了排爆人员的安全。”

行政总裁兼技术总监王琳果然是工程师出身,说话风格快得像机关枪一样,如数家珍地介绍该款搜爆/排爆机器人的技术性能特点。他认为,该款排爆机器人多项技术已经达到国内领先水平。

KV150搜爆/排爆机器人具有高度机动性和灵活性,移动底盘适应多种复杂地形,功耗低,整机续航达到8小时,可广泛应用于安检、侦察、搜爆、排爆、救灾等场景。一般的单臂排爆机器人往往只是把爆炸物拖走或者简单拆开,由于关节多,需要逐个关节进行姿态调整,动作慢耗时长。KV150搜爆/排爆机器人可直接用操纵杆控制机械臂末端位姿,双臂协作拆除包裹和爆炸物,操作灵活便捷效率高。”

前段时间,美国领先的机器人公司波士顿动力在网上发布了一个视频,他们最新的机器狗可以相互协作,一只狗打开门让其他机器狗通过,然后自己通过,视频内容让网友大开眼界。双臂排爆机器人同样具有这个能力,不但能开门,还可以精细地拆开包裹,夹取出其中物品。

这么“黑”的机器人技术,必然来自于一个强大的研发团队。据王琳介绍,深拓科技研发团队既有来自航天科技集团旗下深圳航天科技创新研究院的资深工程师,也有来自香港大学的机器人专业人才,还聘请了哈佛大学博士后做技术顾问,团队实力雄厚,均有机器人一线科研的丰富经验。

深圳航天科技创新研究院具有深厚的军工背景,前身是国内机器人技术领先的哈尔滨工业大学与深圳市人民政府合作建立的一个研究中心,后来十一大军工集团之一的航天科技集团收购了这个研究中心,组建了深圳航天科技创新研究院,研究涉及机器人技术、卫星技术、空间电子、网络信息、电力电子、复合材料等。

王琳在任职深圳航天科技创新研究院研发工程师时,就参与过多个控制系统和机器人相关科研项目。

我们公司2016年创立,初衷是研发出国内领先的轻质机械臂。国内机器人尤其是工业机器人普遍笨重,在3C电子和服务机器人领域,轻质机械臂具有更广泛的应用。因此,我们采用碳纤维、铝合金和工程塑料,研发出了K6轻质机械臂,单臂具有6个自由度,最大负载5公斤,末端最大线速度达到1.8m/s,抓取高度达到0-1350mm。在此基础上,才研发出了KV150搜爆/排爆机器人和生活辅助机器人。”

KV150排爆机器人长约980毫米,高约910毫米,自重100公斤,越野车最大负载50公斤,行进速度0-5.4公里/小时,续航8小时,工作温度在-10-55℃,爬坡高度0-35︒,涉水高度80毫米,性能卓越,引起了部分边防官兵的浓厚兴趣。

去年高交会有个边防部队观展团围观,他们非常认可KV150排爆机器人的性能,当然也提出了改进建议,就是多安装几个摄像头,以更好提高户外环境观测能力和排爆人员的远程高清视频操控能力。根据边防官兵建议,我们已经进行了优化和改进。”

2017深圳高交会某部边防官兵围观KV150排爆机器人

深拓科技运营总监钱钟峰告诉记者,KV150排爆机器人受到边防官兵肯定,也提出了很好的改进建议。

受伤残士兵和高龄老人欢迎的生活辅助机器人

KV系列反恐搜爆/排爆机器人主要应用于军警执行搜爆排爆任务,但是先进的机器人技术同样可用于民用场景。

深拓科技将用于排爆机器人的轻质机械臂技术应用于生活和医疗服务场景,研发了EW70生活辅助机器人,其灵活的手臂取物功能让人惊艳。

▲EW70生活辅助机器人

目前市场上可见的大量服务机器人,都是以简单的语音交互和肢体动作为主,观赏性强而实用性差,大大限制了服务机器人应用于实际生活的能力和范围。

如果服务机器人有一条像人类手臂一样灵活有力的机械臂,会干哪些事呢?

深拓科技研发的EW70生活辅助机器人,固定在轮椅上,可帮助轮椅上的老人取药,倒水,拿东西,而且仅用轮椅上的一个操纵杆就可以操纵自如,非常方便实用。

看过经典电影《阿甘正传》的影迷一定记得,阿甘的老连长在越战负伤截肢后痛不欲生,晚景凄凉,一次坐在轮椅上取物时翻倒轮椅,历尽艰辛才爬上轮椅,气得忍不住痛骂上帝。

有了EW70生活辅助机器人,长期依赖轮椅生活的残障人士一定会方便很多。

这款生活辅助机器人研发成功后,我们与一个慈善公益机构有过合作,在他们的服务中使用这款生活辅助机器人。实际试用的结果有惊有喜,6岁左右的小孩对于操纵辅助机器人有新鲜感,但操纵定位不太准确,可能是缺乏足够的生活经验和判断能力;而老人普遍很快学会操纵机器人,而且操纵定位比较准确。”

王琳和钱钟峰告诉记者,这款生活辅助机器人,已经引起了部分养老服务机构和医疗机构的注意,也与深拓科技进行了初步的合作洽谈,相信根据实际用场景定制后的机器人会更受欢迎。

国内首创KV150双臂排爆机器人:


来源:军事黑科技

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