劉春艷 高珊 崔艷群 尹晶 楊中雨

[摘要]隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)已廣泛應(yīng)用于人類社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，特別是仿生型機(jī)器人具有人類統(tǒng)一欣賞的外觀特征、又兼有技術(shù)含量與極大的應(yīng)用價(jià)值，其技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化在全中國甚至全世界擁有一定的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)和廣闊的市場前景。而“創(chuàng)客”系列仿生機(jī)器人代表的，則是機(jī)器人娛樂項(xiàng)目、服務(wù)業(yè)以及野外作業(yè)的開發(fā)，可以充分地利用和發(fā)揮機(jī)器人的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。文章總結(jié)智能仿生機(jī)器人的分類并分析未來市場趨勢。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)客；仿生機(jī)器人；市場分析

[DOI]1013939/jcnkizgsc201901130

目前國內(nèi)外仿生機(jī)器人的研究是獨(dú)立進(jìn)行的，并未進(jìn)行組合研究?！皠?chuàng)客”系列新型機(jī)器人的研究，有望開辟仿生機(jī)器人研究的一個(gè)全新領(lǐng)域?！皠?chuàng)客”系列新型機(jī)器人“悍馬猛將”是國內(nèi)第一臺(tái)將類人型機(jī)器人與仿生型機(jī)器人結(jié)合在一起的舞蹈機(jī)器人，它采用鍍鉻光軸、鋁合金板材、亞克力板、不銹鋼薄片、舵機(jī)及其支架等材料設(shè)計(jì)完成。新型機(jī)器人“悍馬猛將”的設(shè)計(jì)，是充分地利用和發(fā)揮類人型機(jī)器人和仿生機(jī)器人的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。該功能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是精巧而獨(dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和良好的動(dòng)作控制驅(qū)動(dòng)。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)用了許多獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，“悍馬猛將”腰部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一大特點(diǎn)，目前該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)已申請專利成功；此外，戰(zhàn)馬與猛將的組合結(jié)構(gòu)、戰(zhàn)馬腿部的光軸穩(wěn)定結(jié)構(gòu)都是該設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1“創(chuàng)客”系列仿生機(jī)器人的先進(jìn)優(yōu)勢

11“創(chuàng)客”系列類人型機(jī)器人的先進(jìn)優(yōu)勢

（1）機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過對類人型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)有效的力學(xué)分析，改進(jìn)了機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低了機(jī)器人的中心，使其行走更為穩(wěn)定，關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍增大。

（2）機(jī)器人步態(tài)的更新設(shè)計(jì)，通過研究人類的行走方式，設(shè)計(jì)了更為適合類人型機(jī)器人的行走步態(tài)。

（3）機(jī)器人局部結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)明設(shè)計(jì)，主要包括對機(jī)器人軀干、腰部、手臂設(shè)計(jì)。以機(jī)器人腰部為例，目前市場上沒有可進(jìn)行腰部左右旋轉(zhuǎn)的機(jī)器人，通過對機(jī)器人腰部結(jié)構(gòu)的分析，我們發(fā)明了一種類人型機(jī)器人腰部轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，并已申請專利成功。

12“創(chuàng)客”系列六足仿生偵察機(jī)器人的先進(jìn)優(yōu)勢

（1）目前市場上的六足仿生機(jī)器人皆采用單軸伺服舵機(jī)完成，而在六足仿生偵察機(jī)器人的設(shè)計(jì)過程中，則首次采用了雙軸伺服舵機(jī)，通過自主設(shè)計(jì)的多種支架和連接件獨(dú)立設(shè)計(jì)完成，這是六足仿生偵察機(jī)器人的特色之一。

（2）在六足仿生偵察機(jī)器人的設(shè)計(jì)中，采用了紅外傳感模塊和超聲波測距模塊，安裝微型攝像頭與顯示屏進(jìn)行遠(yuǎn)程連接，有利于偵察作業(yè)的高效完成；為應(yīng)對復(fù)雜的地形設(shè)計(jì)了多種情況下的行走結(jié)構(gòu)，比如低姿行走和高姿行走模塊的設(shè)計(jì)，能夠適應(yīng)過高或過低的地形；采用自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制兩種方式，作業(yè)更高效。

13“創(chuàng)客”系列新型組合機(jī)器人的先進(jìn)優(yōu)勢

“創(chuàng)客”系列新型機(jī)器人，是將類人型機(jī)器人與多足仿生機(jī)器人組合設(shè)計(jì)的新型機(jī)器人，該設(shè)計(jì)能夠充分地利用和發(fā)揮類人型機(jī)器人和仿生機(jī)器人的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。通過對類人型機(jī)器人和多足仿生機(jī)器人的研究，實(shí)現(xiàn)了兩種機(jī)器人的互補(bǔ)發(fā)展。目前已取得顯著成果，如新型機(jī)器人“悍馬猛將”的研制，是把類人形機(jī)器人和仿生機(jī)器人有效結(jié)合起來，在2016年舉辦的華北五省機(jī)器人大賽中獲得省級(jí)三等獎(jiǎng)，國家級(jí)三等獎(jiǎng)。

2“創(chuàng)客”系列仿生機(jī)器人應(yīng)用市場

21“創(chuàng)客”系列類人型機(jī)器人市場

目前市場上的類人型機(jī)器人主要應(yīng)用于娛樂產(chǎn)業(yè)和生活服務(wù)業(yè)，且機(jī)器人市場處于新興發(fā)展階段。我們設(shè)計(jì)的“創(chuàng)客”系列類人型機(jī)器人，由于其設(shè)計(jì)的獨(dú)特性，比市場上的機(jī)器人更具優(yōu)勢；同時(shí)，我們著眼于教學(xué)機(jī)器人和實(shí)驗(yàn)機(jī)器人的市場，堅(jiān)持研究設(shè)計(jì)，取得顯著成果。比如與高校對接，進(jìn)行機(jī)器人技術(shù)指導(dǎo)以及教學(xué)機(jī)器人和實(shí)驗(yàn)機(jī)器人的相互合作。

22“創(chuàng)客”系列六足仿生偵察機(jī)器人市場

“創(chuàng)客”系列六足仿生偵察機(jī)器人的應(yīng)用：用于火場救援，地下勘測，水下搜尋以及太空探測等對自主性、可靠性要求比較高的工作；用于野外勘測野生動(dòng)物的生活習(xí)性，觀察一些自然規(guī)律，探索未知區(qū)域；用于學(xué)生的基礎(chǔ)教學(xué)，了解仿生機(jī)器人；將多足昆蟲的行為學(xué)研究成果，融入步行機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制中，開發(fā)具有卓越移動(dòng)能力的六足仿生機(jī)器人，對于足式移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的研究與應(yīng)用具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。目前市場上的六足機(jī)器人品種少且功能單一，“創(chuàng)客”系列六足仿生偵察機(jī)器人的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)輕便功能多樣，能填補(bǔ)這一市場上的部分空白。

23“創(chuàng)客”系列新型組合機(jī)器人市場

“創(chuàng)客”系列新型機(jī)器人“悍馬猛將”是國內(nèi)第一臺(tái)將類人型機(jī)器人與仿生型機(jī)器人結(jié)合在一起的舞蹈機(jī)器人，它采用鍍鉻光軸、鋁合金板材、亞克力板、不銹鋼薄片、舵機(jī)及其支架等材料設(shè)計(jì)完成。新型機(jī)器人“悍馬猛將”的設(shè)計(jì)，是充分地利用和發(fā)揮類人型機(jī)器人和仿生機(jī)器人的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。該功能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是精巧而獨(dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和良好的動(dòng)作控制驅(qū)動(dòng)。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)用了