增强型物理交互式机器人躯体设计与应用

上午

面向场地（腿足）机器人的增强型物理交互躯体的设计与应用

任赜宇

意大利技术研究院（IIT）博士后，意大利技术研究院和热那亚大学博士，博士期间参与欧盟CENTAURO (H2020-ICT-23-2014)与WALK-MAN (FP7-ICT-2013-10)项目。现研究方向为增强型物理交互性能的机器人躯体设计与应用，具体聚焦于SEA腿足式机器人关节驱动器、面向场地机器人的欠驱动机械手、基于SEA和主动PEA的弹跳储能单腿等。相关成果被IEEE ICRA, IROS与RAL收录。

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  课程大纲

  场地（腿足）机器人的增强型物理交互躯体

  a)重要性与发展趋势

  b)物理交互性能的具体要点

  i.高运动能量效率 (High Motion Energy Efficiency)

  ii.高运动爆发力 (High Strength)

  iii.高物理坚固性 (High Physical Sturdiness)

  iv.人机交互安全性 & 可靠性 & etc.

  c)具体关注的机器人物理交互躯体

  i.机器人单腿 (eLeg @ 2018 ICRA & Humanoids)

  ii.欠驱动机械手 (HERI & HERI II Hand @ 2017 & 2018 IROS)

  iii.关节驱动器（iit的模块化串联弹性驱动器SEA @TreeRobotics）

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  高运动能量效率

  a)非对称的柔性驱动概念介绍（Asymmetrical Compliant Actuation）

  b)3自由度的能量效率弹跳单腿的设计介绍（eLeg）

  c)相关实验验证和结果分析

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  高运动爆发力

  a)机械手的强有力抓取

  i.机械手设计整体回顾

  ii.从HERI Hand到HERI II Hand的设计

  1.欠驱动的应用

  2.模块化手指的应用

  3.版本迭代心得

  iii.相关实验验证和结果分析

  b)全尺寸人形单腿的高爆发力弹跳运动

  i.关节主驱动器选型（SEA）

  ii.关节二级副驱动器（PEA）设计

  iii.相关实验验证和结果分析

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  高物理坚固性

  a)各类柔性结构在机械手和关节驱动器的应用

  b)相关实验验证和结果分析

  i.欠驱动机械手（HERI II Hand）在实际项目中的表现（EU CENTAURO Project）

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  腿足式机器人关节驱动发展分析

  a)电机 & 液压驱动方案

  i.电机驱动：

  1.传统工业机械臂方案 & 串联弹性驱动器 & 本体电机

  2.相关并联弹性驱动器（PEA），变刚度驱动器（VSA）以及串联离合器驱动器的介绍（SCA）

  ii.液压驱动：

  1.集成模块化的液压驱动单元ISA（MOOG & IIT 联合研发）介绍

  b)各驱动方案应用场景与发展趋势总结