幾何機器人 產業新亮點
2016-5-31 來源： 中國企業報 作者：-
目前世界上機器人種類很多，但“幾何機器人”由中國專家發明并率先提出新概念。
“幾何機器人”是由多個連桿通過活動鉸鏈鉸接構成的三角形、四邊形、五邊形及各種多邊形，以及四面體、五面體、六面體及各種多面體，或者網格圖形、組合圖形等幾何形體，具有折疊、縮放、扭曲等可變外形的能力，并可實現以步行、滾動、爬行、滑行等各種移動模式，從而在地面上實現移動。簡要而言，依據幾何圖形以連桿機構制成物理實體，并施加動力使其變形且可在地面上行走。
● 實用性強
“幾何機器人”在學術領域內被稱為“多模式連桿式地面移動系統”，其特點是可以改變內部的身體結構和外部的幾何形態，即“變形機器人”或“變形金剛”。
針對復雜非結構化地形作戰與救援的功能需求，“幾何機器人”可以實現多種移動方式：
（1）類球形滾動模式：以多面體近似球形，整體滾動，具有球形機器人的靈活性，且與地面接觸而更易精確控制；
（2）類履帶式滾動模式：類似多邊形履帶，相鄰桿依次著地，適于松軟地形；
（3）類腿式步行模式：變出類似變形蟲的“偽足”，以腿式行進；
（4）類輪式滾動：拓撲變換出可整周回轉的曲柄，類似輪子，可高速滾動；
（5）類蛇形滑行：以部分桿件拖地，左右或上下蠕動滑行；此外，還具有折疊模式，利于儲存、運輸或投放。
● 科普功能明顯：機器人既是高科技的代表，又極具趣味性，是進行青少年科技教育的絕佳載體。
“幾何機器人”恰以幾何和運動學知識為主體，而以電子知識為輔助，與青少年的數學知識密切結合，包括幼兒和小學生的基本形狀教育、初中生的平面幾何、高中生的立體幾何。
用幾何機器人技術使靜止、枯燥的幾何圖形活動起來，從而在娛樂中接受數學知識的教育。
從幾何、運動學和力學知識起步，在此基礎上融合電子和計算機軟件技術，循序漸進，可有效降低學習的難度，是機器人科技與青少年知識結構配套銜接的絕佳載體。
目前我國機器人產品基本均仿制日美，構型上鮮有創新。“幾何機器人”具有國際原創理念和我國完全自主知識產權，有利于激發青少年的創新思維和國家情懷。
● 應用多個領域：“幾何機器人”在科技創新層面上先導于傳統類人機器人，其成果可用于多個領域。
在民生方面，如汶川大地震時，路面嚴重破損，巖石、塌方、溝壑遍布，救援車輛無法通過，直升機無法降落，只能依靠人員徒步攀爬，行進速度低、危險性高、攜帶物資少，令人急切痛心。
在國防安全方面，我國是陸地大國，疆域遼闊，地形復雜，如釣魚島等陡峭山地，現有地面機動裝備均難于登陸。
在國際反恐方面，復雜地域的巡邏檢視和爆炸物搜尋等安保任務非常繁重。
在航天技術方面，如月球或火星等星球表面探測，由于地形環境未知或難以精確預知，風險極高，月球車或火星車如不具備超強的移動能力和適應能力，一旦失效，很難應對，美國“機遇號”火星車和我國“玉兔號”月球車的故障都是慘痛的案例。為解決以上重大國防安全、航天科研和民生需求，急需探索研制具有超強地形適應能力的特種地面移動系統。
針對以上情況，“多模式連桿式地面移動系統”和“幾何機器人”能發揮其強大變形能力與多樣運動模式，用于輪式、履帶式以及足式等移動機器人難以適應和通過的極端復雜地形。
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