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  排爆机器人可以检验和销毁可疑爆炸物,避免人员伤亡,已经广泛应用于军事、公安侦查等领域,却一直颇具神秘色彩。记者来到安徽大学工业节电与电能质量控制协同创新中心,安徽省首个排爆机器人就“诞生”在这里。这个排爆机器人不仅可以穿越障碍,还能在500米内通过遥控排除危险物,被称为“拆弹专家”。

  排爆机器人“身价”不菲

  记者在安徽大学电气工程与自动化学院见到了这个排爆机器人。机器人外形酷似一个有手的微型坦克,重150千克,有四只“眼睛”(摄像头),一个长约2米的机械手臂,通过三自由度钳式手爪,可做上下、旋转、夹持等运动。

  排爆机器人由臂结构主体、行走系统、视觉系统、电源系统、无线通讯系统、远程遥控操作杆、灯光系统等部分构成。“它的行走速度大于3公里每小时,能夹起20千克的危险物,最远遥控距离达到500米。”参与研发的刘国华老师说。

  排爆机器人分为下位机和上位机,下位机是机器人的躯干,负责排除危险物,使用铅酸蓄电池供电。上位机是机器人的大脑,由人远程遥控机器人行经路线和夹放动作,使用锂蓄电池供电。“排爆机器人造价不菲,原器件购买和加工制作总造价要30万。”刘国华说。

  刘国华老师告诉记者,学院去年接到省公安厅科技强警项目的邀请,在李国丽教授和孟浩教授的带领下,和5名研究生共同完成了排爆机器人的设计和制作。今年9月,排爆机器人通过了验收。

  研制过程花了一年多

  学院检测专业研三学生许家紫全程参与了排爆机器人的研发。许家紫告诉记者,前期项目进行了3个月的调研,然后购买原材料包括控制芯片、电机、电动推杆、履带等等,整个设计过程也花费了约三个月的时间,“制作前,老师们先要用纸和木块制作机器人的原型,之后根据原型在数控铣床和车床上进行零部件加工。”

  在实验室里,许家紫向记者展示了数控铣床和车床加工,“铣床主要用于制作机器人载体的各个关节部位,这个加工就需要两周以上的时间,而车床主要用于制作机器人的轮子部分,整个机器人需要2个驱动轮,2个从动轮,8个支撑轮。”

  为了让机器人实现越障、爬楼梯及平稳行走,在静止状态和行进中以及平地、草地、沙地等各种场地都能灵活转弯,许家紫和同伴们进行了一个多月的反复实验。“排爆机器人在设计过程中需要每个部件之间都配合精准,另外控制履带转弯比较困难,开始的时候我们按照自己的想法编了一个程序,实际操作发现不能运行,后来调高电压又发现它转得特别快,这样也不稳,就这样需要不断地进行调试才行。”

  据介绍,安大排爆机器人申请知识产权7项,其中发明专利2项,实用新型专利4项,软件著作权1个。在第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中,该项目还获安徽省特等奖、全国三等奖,项目主要负责人获优秀指导教师称号。

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