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第六代壁虎机器人诞生 可在墙面灵活爬行(图)
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作者:
aa00
時間:
2011-3-27 03:17 PM
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第六代壁虎机器人诞生 可在墙面灵活爬行(图)
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这只壁虎机器人可以自由爬行。杨波(微博)摄
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人不可能完成的任务——让“壁虎”帮你？是的，南京航空航天大学研发的能代替人执行探测、拍摄等任务的仿生壁虎机器人，日前受邀参加了国家“十一五”重大科技成就展。
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像真壁虎在墙上爬来爬去
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为了印证这个传说中的“高科技”到底有多神奇，记者3月23日在南京航空航天大学的仿生物实验室“眼见为实”，灵活的它可以像真壁虎那样在墙上爬来爬去。
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在研究人员的带领下，记者在仿生物实验室里见到了这个长得真的很像壁虎的机器人。机器“大壁虎”通体由白色铝合金组成，长150毫米(不连尾巴)，宽50毫米左右，而且在不包含电池的状况下的重量只有250克！不光和真壁虎一样有“四肢”，还有一条同样为铝合金材质的长尾巴。实验室研究人员介绍，“大壁虎”采用的是可充电的锂电池来提供电源，通过芯片来进行控制。目前可以实现在垂直90度的平面上实现爬行。
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研究人员将机器人放在了实验室大门的下端，这只“壁虎”立刻朝着门的上端爬了过去。在实验室的大门上端有一块门牌，仿壁虎机器人爬到门牌的底部时竟然自动将爬行方向扭转了大约45度左右，绕过了门牌继续向上爬！“你现在看到的壁虎的芯片设定的是‘固定程序’，将来还能实现像小孩玩遥控车一样进行遥控器的‘远程遥控’。”南京航空航天大学机电学院戴振东教授说。
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记者获悉，南航此次参加“十一五”重大科技成就展的“大壁虎”机器人实际上已是“大壁虎六代”了，而该院第一代的“大壁虎”仿生机器人2004年就已问世。这个科研项目在2006年得到了国家自然基金的重点项目支持。
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饲养20多只壁虎观摩习性
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为了成功研制仿壁虎机器人，戴振东和研究团队专门饲养了20多只壁虎进行观察，整整坚持了8年！
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“当时我们在扬子晚报上刊登了一个需要广西壁虎的启事，没过多久就有人给我们送来了我们需要的大壁虎。”原来戴振东和他的团队用来观摩的壁虎也大有讲究，这个学名叫“蛤蚧”的广西壁虎体重150克，是能在天花板上爬行的最大动物。
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“通过8年的观察研究，我们发现壁虎爬的快慢是由步频决定。”戴振东讲述他和团队的研究“心得”，总结出了壁虎爬行的“步态”。“壁虎‘走路’也分很多种，三角步态、对角步态等等。”戴振东说，从壁虎的步态中他们也发现了运动步态参数变化的规律性。
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另外一个重要的研究结论更令人欣喜。通过长时间的观察研发小组发现，壁虎在爬行时不同的脚相对于踝关节的速度矢量是相同的。也就是说壁虎在迈出每一步时都是一个“相对匀速”的状态。这个让外人看来有些晕乎的结论却成为了戴振东研发“仿生壁虎机器人”最为重要的发现。“这就是壁虎运动协调的秘密啊！”他们将研究成果运用到了“仿生壁虎机器人”的研制中，成功地解决了这个机械“大壁虎”运动协调的最核心问题。
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期待“大壁虎”倒挂180度爬行
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“大壁虎”的阶段性成功，没有让戴振东和他的团队放慢对仿生机器人的研究步伐，而这个已比较成熟的机器人却依然“待字闺中”，没有对外进行推广。“仿生壁虎机器人必须等到技术真正成熟了才能进行推广。”戴振东坚持尽善尽美。
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戴振东介绍，仿生壁虎机器人将来的推广范围非常广泛。“比方说像反恐侦查，人质被扣押在一个密闭的空间里，外人无法进去的时候，我们的仿生壁虎机器人就能派上大用场。”“大壁虎”可以背着摄像机“潜”入密闭空间，拍摄下人质所在位置的画面，从而给狙击手提供第一手的及时信息，帮助狙击手准确找准位置。
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此外，仿生壁虎机器人在地震搜救的过程中也能发挥巨大作用。“像一些地震救援队无法找到的领域，仿生壁虎机器人凭借着小巧的优势就能轻易找到，并且及时通报给救援队废墟下有没有被压埋的人。”对于壁虎机器人的未来戴振东教授充满期待。
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“我们将来最大的希望是仿生壁虎机器人能实现倒挂180度的爬行，成为真正的‘全方位无障碍’。当然，要实现此目标我们还有很长的路要走。”戴振东说。(杨甜子 张丽 张琳)
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