科创中国

蛇形机器人，指仿照蛇的结构特点和运动机理，由多个相同的模块构成各节有独立的驱动系统的机器人，采用统一的车厢式结构和活动坐标式运动方式，依靠躯体和地面间的相互作用实现驱动。本成果以蛇形臂机器人为通用平台，同时拓展飞机制造、新能源汽车、核能开发应用、医疗器械、国防工业等领域，已形成多项核心技术，涵盖机器人系统设计、控制算法、全自主回零、自稳定结构等方面。目前已经完成第一代、第二代蛇形臂机器人的样机生产调试工作，正在针对飞机油箱检测开发专用的蛇形臂机器人，开拓飞机制造领域市场。

1、虚拟样机模拟技术

依托对接高校的优势，开发出了针对此种绳驱机器人的高效虚拟样机仿真软件，可以进行相应的辅助设计、辅助计算功能，进行产品的快速迭代开发，实现结构设计及控制算法的快速验证，大大提高开发效率，节约开发陈本，实现全数字化设计。

2、动力学建模与求解技术

针对蛇形臂机器人开发了一套动力学建模技术，实现了对蛇形臂的正逆动力学的建模与解算，实现了蛇形臂的实时控制与解算技术，提高了计算效率，实现了蛇形臂机器人的力控。

3、绳驱机构运动控制技术

开发出针对多冗余绳驱机构独有的绳驱控制技术，具备可实践性和优良的工作质量，可以实现复杂任务下的自动控制效果。已在第一代第二代蛇形臂机器人上进行实验，表明所开发的控制算法具有很好的控制效果，运动过程柔顺流畅，超出预期的效果。

4、视觉测量技术

运用利用视觉测量技术，首创绳驱超冗余机构视觉回零技术，在机器人的实际测试中效果突出，可以实现突然掉电情况下的姿态调整，并且在蛇形臂初始校准的过程中发挥重要作用，实现全自动化校准。

该成果通过开发通用平台，从飞机油箱检测的蛇形臂机器人开始，逐步延伸到各个行业的应用，拓展包括大型复杂设备中的狭小空间检测与维修、大飞机发动机的检修与维护、危险环境(如核电站、化工厂等)中的作业任务(如巡检、焊接等)、地震环境下的狭小空间巡检与搜救、空间站的装配、电动汽车的充电、医疗领域可以作为内窥镜等领域的市场拓展。

团队目前有科研人员7人，全部本科以上学历，其中博士学历4人，硕士学历2人，学士学历1人。团队带头人，谢秉书，英国伦敦都会大学计算机学理学士学位，英国威尔士大学工商管理学硕士学位，菲律宾国立太历大学商管理哲学博士，2020在香港成立嘉鲁达机器人有限公司并出任首席机器人总监，在科技研发、专业顾问和高等教育方面拥有超过 20 年经验，并热衷于赋能人才和优化流程，以充分发挥科技的力量，是机器人应用技术管理等领域的专家，在管理方面拥有卓越的领导能力和经验，涉及多方协作的科研项目上，包括跨技术、跨机构、跨地域合作，拥有卓越的领导能力和经验。

目前,已有部分蛇形臂机器人成功应用在航空发动机检修、飞机油箱检测、汽车自主充电、工业装配、医疗手术等行业中,并出现了专业的商业公司。中国国内研究起步较晚,大多尚处于实验室研究阶段,而且大部分研究工作集中在大学及研究所等机构中,并没有实现商业化。得益于其在航空、航天、核电、化工、医疗等高科技领域的巨大应用潜力,吸引了各国的科研机构及大学积极地开展更深入的研究工作,结合先进的传感器技术、人工智能技术,蛇形臂机器人朝着快速化响应、精细化控制、智能化操作的方向发展,更加贴近实际应用。本成果所研发蛇形臂机器人,技术走在行业前列,是中国国内首个准备投入实际应用蛇形臂机器人,借助学校的资源优势和香港国际展览接触,可迅速占领航空航天领域。同时向电动汽车充电、医疗器械领域扩展,由于目前中国国内和亚洲新兴市场属于空白,因此可迅速占领市场,市场份额巨大。

本成果已有转化依托单位，因业务发展需要，希望能通过融资方式获得资金支持。