一、产品介绍:谁打造了“机械犀牛”?
“白犀”由浙江大学交叉力学中心(XMECH) 联合航空航天学院、杭州国际科创中心人形机器人创新研究院研发,命名灵感源于自然界白犀牛——象征力量与速度的融合。其设计哲学“白”代表精密金属骨架,“犀”寓意沉稳负载能力,目标是解决机器人领域“要速度就难负载,要负载就失速度”的长期难题。

二、适用人群:谁需要这样的机器人?
- 灾害救援团队:地震废墟、塌方地形中的物资运输
- 极地科考/勘探队:冰川、泥沼等极端环境勘测
- 工业巡检单位:复杂厂区设备监测与安防
- 机器人科研机构:高机动运动控制技术研究
三、核心功能与技术解析
“白犀”的突破源于五大核心技术,兼顾速度、负载与适应性:
功能 | 技术实现原理 | 性能参数 |
---|---|---|
高速冲刺 | 多目标优化算法协同调整几何比例与动力系统 | 百米16.33秒 |
高负载运载 | 高功率密度关节驱动器(3000W输出) | 极限负载100公斤 |
动态平衡控制 | 强化学习实时姿态调校 | 90°倾角自我恢复 |
复杂地形适应 | 物理参数随机化训练策略 | 泥地/斜坡稳定通行 |
低延迟响应 | 自研通讯架构(延迟<2毫秒) | 12电机同步控制 |
1. 速度突破:如何跑赢韩国纪录?
团队采用正向设计全流程优化:从零构建动力学模型,通过多目标算法优化机器人腿长、关节角度及减速系统,而非在现有结构上修补。动力核心是自研高功率密度关节驱动器,兼具扭矩爆发力(如赛车引擎)与毫秒级响应,电机经10轮迭代,通讯延迟压至2毫秒以内。
2. 负载与平衡:百公斤如何稳如犀牛?
关键在于强化学习动态控制:训练中注入随机外力扰动(如模拟强风、地面打滑),使机器人自主学习力矩调配。实测中,即使前腿陷入泥地致机身90°前倾,算法仍能实时调节关节力矩实现“自救”。
3. 地形适应性:为何能挑战极端环境?
控制器在虚拟训练中随机化物理参数(如摩擦系数、地面刚度),让机器人适应真实噪声。配合轻量化合金骨架与12个高一致性电机(装配前经千次摆动测试),确保硬件抗冲击能力。
四、技术原理:三大创新定义“质智交叉”
- 正向设计框架
从生物力学出发,模拟动物奔跑时关节与肌肉协作模式,生成全局最优机械结构。 - 高功率密度驱动系统
将3000W功率压缩至紧凑关节,突破传统电机“高功率必大体积”限制。 - 强化学习-物理融合控制
算法在仿真环境中预训练百万次,再迁移至实体机器人,实现“感知-决策-执行”闭环。
五、实用技巧:如何发挥“白犀”最大效能?
- 负载分配:重心置于机器人中段,避免前倾失衡(实测承载60kg时速度仅降低18%)。
- 环境预训练:任务前在仿真平台注入对应环境参数(如雪地低摩擦系数),提升通过率。
- 动态步态切换:长距离运输采用“踱步模式”,复杂地形启用“奔跑步态”,节能又安全。
六、访问地址与资源
- 吉尼斯纪录认证视频:citation:1
- 技术白皮书:浙江大学交叉力学中心官网 → “XMECH项目”专栏
- 开源代码库:GitHub搜索“XMECH_WhiteRhino”(动态控制模块部分开源)
💡 未来已来:团队正将“白犀”投入地震救援模拟测试,下一步目标是在断壁残垣中以5km/h速度运送医疗物资。正如研发者所言:“跑得快是起点,跑得有用才是终点”。
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