自主变形机器人是由大量相同结构的基本单元组成的,这些单元具有互换性,能够自主运动,改变相互连接的方式,从而改变机器人的整体形态。例如可以从一张桌子变成椅子等等,这种新概念机器人从根本上为实现“构型重建、一机多用”提供了可能性。
当前,随着人工智能科技的深入,我国智能机器人的应用已深入到各个行业,在军事、制造、医疗、服务等方面都有广泛的应用。
相对于机器智能的快速發展,机器人的本体与构型技术发展速度则相对缓慢,特别是在面对如抢险救灾、空间探索、海洋开发这样一些我国重大需求时,智能机器人的发展尚未能满足要求。在面对作业环境和任务都极端复杂的条件时,希望机器人不仅要足够聪明,本体还能够干变万化,这样一些颠覆性的需求显然是传统单一固定构型机器人难以实现的。正是在这种背景下,由哈尔滨工业大学设计的自主变形机器人应运而生,一举夺得2018年中国优秀工业设计奖金奖,是十个金奖作品中唯一的概念作品。
模块采用绿色、环保、健康、无害材料制作而成,设计为立方体,外观颜色采用黑色磨砂面,均采用圆角过渡,无锐利面,科技感强,保障使用者安全。其体积小,重量轻,具有可编程功能,应用于机器人教育中,互动性更好、可玩性更高、场景更加多样化、探索性更强,可激发学生对机器人技术的兴趣,提高学生的动手能力,同时树立学生创新精神。
模块利用开模制作,制作成本低,可重复性强。驱动器与控制系统均为市场常见部件,购买成本低,功能品质可靠,可修复性好,实用性高。
与地面接触的部位是采用摩擦力较大的橡胶或者磨砂的材质,加强它与地面的结合力。而它本身的纹样则是用一些跳跃的颜色,给人以活力以及动感,让人可以捕捉到它的动态的感觉,与黑色相匹配,一动一静,协调而又相互衬托。
开关的布置与机器人的单体模块相适应,采用斜方向的布置,给人以腿部节点或者关节节点的感觉,更容易让人感觉到它的律动。电子学、微型机电系统及微型传感器技术的发展使得计算单元及微驱动、微传感器单元的体积越来越小,功能越来越强大,也有力地推动了自重构机器人由理论研究向工程实践发展。