第三屆上海交通大學(xué)“十大科技進(jìn)展”評(píng)選結(jié)果揭曉。“十大科技進(jìn)展”評(píng)選是學(xué)校科技工作改革中的一項(xiàng)重要舉措，致力于打造學(xué)校高質(zhì)量科研品牌，以科技創(chuàng)新推進(jìn)科研工作高水平發(fā)展，發(fā)掘有潛力的成果，提升科研團(tuán)隊(duì)產(chǎn)出重大科研成果的積極性。
【項(xiàng)目名稱】
冬奧六足機(jī)器人
【項(xiàng)目負(fù)責(zé)人】
高峰
【項(xiàng)目完成人】
高峰、齊臣坤、高岳、陳先寶、郭為忠、尹科、王梁雨、趙越、孫喬、孫競(jìng)
【項(xiàng)目完成單位】
上海交通大學(xué)，上海智能制造功能平臺(tái)有限公司
【項(xiàng)目簡(jiǎn)介】
為助力“科技冬奧”，高峰教授團(tuán)隊(duì)在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)的支持下，研發(fā)出滑雪和冰壺六足機(jī)器人，突破了機(jī)器人構(gòu)型設(shè)計(jì)、環(huán)境感知、規(guī)劃控制和人機(jī)交互等關(guān)鍵技術(shù)，體現(xiàn)了我國在該領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力。
（1）創(chuàng)新研發(fā)出世界首款六足滑雪機(jī)器人
滑雪對(duì)人的穩(wěn)定性和靈活性要求極高，設(shè)計(jì)滑雪機(jī)器人極具挑戰(zhàn)。研發(fā)的六足滑雪機(jī)器人突破了構(gòu)型設(shè)計(jì)、環(huán)境感知、自主規(guī)劃、穩(wěn)定控制、人機(jī)交互等關(guān)鍵技術(shù)。六足滑雪機(jī)器人采用雙板滑雪，中間的四條腿分成兩組，每?jī)蓷l腿固定在一個(gè)滑雪板上，用于控制滑雪板的位置和姿態(tài)，兩側(cè)的兩條腿分別加裝了滑雪杖，具有模仿人實(shí)現(xiàn)點(diǎn)杖的功能。六足滑雪機(jī)器人的每個(gè)滑雪板具有五個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)功能，通過控制滑雪板的位姿可以實(shí)現(xiàn)滑雪的速度控制、轉(zhuǎn)彎和制動(dòng)等功能。六足滑雪機(jī)器人采用人機(jī)交互與機(jī)器人自律相結(jié)合的方式控制機(jī)器人身高、身體俯仰角、重心前后位置、重心左右位置、左右雪板夾角、左右腿高低、左右雪板前后位置等，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人速度和轉(zhuǎn)向控制。在滑雪場(chǎng)上，六足滑雪機(jī)器人在初級(jí)雪道和中級(jí)雪道完成了高速滑雪和避障安全控制，滑行速度、轉(zhuǎn)彎技能、避障能力，以及穩(wěn)定性、安全性、可靠性都得到了實(shí)際檢驗(yàn)。
（2）創(chuàng)新研發(fā)出世界首款六足冰壺機(jī)器人
通過模仿冰壺運(yùn)動(dòng)員投擲冰壺的“行為特征”來設(shè)計(jì)和開發(fā)冰壺六足機(jī)器人面臨多項(xiàng)挑戰(zhàn)。研發(fā)的冰壺六足機(jī)器人解決了構(gòu)型與驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、冰壺位置測(cè)量、投壺控制等難題，建立了冰壺機(jī)器人行走和投擲兩種構(gòu)態(tài)轉(zhuǎn)換方法，研發(fā)了基于視覺和激光的目標(biāo)冰壺感知和瞄準(zhǔn)技術(shù)，構(gòu)建了機(jī)器人精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)投擲和擊打冰壺。該機(jī)器人具備人類投擲冰壺的行為功能，六條腿分為前、中、后三組，前部?jī)赏葹殡p手控制冰壺的方向和旋轉(zhuǎn)速度，中部?jī)赏群蜕眢w底部支撐滑行，后部?jī)赏鹊牌鹛て鳌＿@是世界上首款模仿人蹬踏、支撐滑行、旋轉(zhuǎn)冰壺行為方式的六足冰壺機(jī)器人。冰壺六足機(jī)器人在國家游泳中心（冰立方）順利進(jìn)行了擊打冰壺展示。在展示過程中，六足冰壺機(jī)器人找到起踏器并識(shí)別目標(biāo)冰壺位置和顏色，進(jìn)而確定起始方位和滑行路線；機(jī)器人后腿蹬踩起踏器開始驅(qū)動(dòng)機(jī)器人和冰壺滑行，到達(dá)預(yù)定位置和速度時(shí)，前腿再次推壺并旋轉(zhuǎn)冰壺，控制冰壺投出位置、方向、速度和角速度，使冰壺靠慣性沿預(yù)計(jì)軌跡滑行，擊中目標(biāo)冰壺。演示中，機(jī)器人6次擊打冰壺，全部擊中。六足冰壺機(jī)器人具有視覺和力學(xué)感知能力，自主測(cè)量冰壺位置和蹬踏力，形成機(jī)器人行為規(guī)劃和智能控制，實(shí)現(xiàn)了冰壺投擲運(yùn)動(dòng)的數(shù)字化。
原文鏈接：【上海交大新聞網(wǎng)】上海交通大學(xué)第三屆十大科技進(jìn)展獲得者高峰
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