機器人SuperLimbs，幫助宇航員在跌倒后站起來

2024-05-26 09:58:20來源：OFweek機器人網關鍵詞：機器人閱讀量：22346

導讀：為了幫助宇航員在執行月球任務時減輕身體負擔，同時能在遇到跌倒時迅速反應并提供援助，麻省理工學院的HarryAsada教授和他的團隊開發了這款“SuperLimbs”機器人系統。

　　相比地球，月球環境對人類活動有著諸多約束和挑戰。

　　“宇航員的身體非常有能力，但他們可以在月球上掙扎，那里的重力是地球的六分之一，但他們的慣性仍然是一樣的。此外，穿宇航服是一個沉重的負擔，會限制他們的行動“麻省理工學院機械工程教授HarryAsada說，“我們希望為宇航員提供一種安全的方式，讓他們在跌倒時重新站起來。”

　　為了幫助宇航員在執行月球任務時減輕身體負擔，同時能在遇到跌倒時迅速反應并提供援助，麻省理工學院的HarryAsada教授和他的團隊開發了這款“SuperLimbs”機器人系統。其核心設計理念是為宇航員配備一對可穿戴的機器人臂，就像一雙“超級肢體”一樣，貼身協助宇航員完成各種操作。

　　這對機器人臂安裝在宇航員背攜的一個大型背包上，背包內還集成了控制系統、動力系統和宇航員的生命維系設備。機器人臂采用多關節設計，可根據需要伸展和收縮。當宇航員在執行任務時，這對機械臂就像人的手臂一樣，可以借力為宇航員提供支撐或協助完成某些操作。當宇航員不慎跌倒時，控制系統能夠準確預判并模擬人體自然恢復重心的過程，隨即指揮機器人臂有序地將宇航員扶起，幫助其恢復直立姿態。

　　研究人員已經建立了一個物理原型并在健康受試者身上測試了一個初步版本，這些受試者也自愿穿著類似于宇航員宇航服的緊身衣。當志愿者試圖從坐著或躺著的姿勢站起來時，使用SuperLimbs省力得多。

　　根據獲得的大量數據，他們設計出一套控制算法，用于指導機器人臂在不同場景下對宇航員的扶助動作。與此同時，對于硬件設計，研究團隊還通過優化搜索等手段，尋求在滿足工程約束條件下，能耗最小化且最大限度助力人體重心恢復的機構形態。

　　據悉，團隊將在今年夏天于NASA的噴氣推進實驗室建造完整的SuperLimbs系統，并計劃在那里簡化設計，并使用先進的輕質材料最大限度地減少其零件和電機的重量，將四肢與宇航員服配對，并在低重力模擬器中進行測試，目標是有朝一日協助宇航員執行未來的月球和火星任務。

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