

山西晚报·山河+讯 近日,中北大学在机器人领域国际顶级期刊《IEEE Transactions on Robotics》(简称TRO,中科院一区Top,影响因子11.1)上发表题为《A Caterpillar-Type Miniature Robot for Adaptive Locomotion and Exploration of Tiny Rigid/Soft Pipes》的研究论文。论文第一作者和通讯作者为中北大学仪器与电子学院青年教师高晋阳,香港中文大学张立教授、中北大学谭秋林教授为共同通讯作者,上海交通大学颜国正教授、中北大学硕士生胡正涛等为共同作者,中北大学为论文第一完成单位。
TRO是机器人学领域公认的国际顶级学术期刊,与《Science Robotics》(简称Sci. Rob.)、《International Journal of Robotics Research》(简称IJRR)并称机器人领域国际三大顶刊,三者年发文总量仅500~600篇。其中,TRO对理论原创性与工程应用价值要求严苛,机器人领域的重大进展、里程碑成果多发表于此。此次研究成果的刊发,是中北大学首次以第一单位在TRO发表学术论文,也实现了山西省以第一单位在机器人领域国际三大顶刊的零突破。
该研究针对直径80mm以下狭窄管道(如小型油气管网、人体结肠等)检测难题,研制出一款集成接触力感知的变径履带式微型机器人。该机器人体型精巧,直径仅34.6mm、长度41mm,主动变径范围可达34.6~89.6mm,是目前公开文献报道中,同时集成主动变径、独立履带驱动、接触力感知三大核心功能的最小尺寸履带式机器人。
机器人综合作业性能优异,在负载能力、弯道适配、自主运动等方面优势显著:自重37.3克,可负重100克砝码完成垂直爬管作业;无需主动差速控制,依托自身机械结构智能,可自主通过曲率半径低至3cm的狭窄弯管;依托双路力觉反馈技术,能够在不同管径的刚性、柔性管道内自适应稳定运动,仅需50秒即可顺利穿越总长150cm的体外结肠镜像模型。该研究为狭小复杂管道智能检测提供了全新技术方案,为履带式机器人微型化、智能化升级迭代提供了重要设计参考与技术支撑。
此外,中北大学科研团队在微型机器人无线传能技术研究中同步取得阶段性成果,相关研究先后发表于《IEEE Transactions on Power Electronics》(中科院一区Top,影响因子7.1)、《IEEE Transactions on Industrial Electronics》(中科院一区Top,影响因子7.4)等权威期刊。
据悉,系列研究工作获得国家自然科学基金、中国博士后科学基金、山西省优秀青年科学基金等多项项目资助,充分彰显了中北大学在智能微型机器人、精密检测装备领域扎实的科研积淀与创新实力。