那些与冬奥相关的沈自所黑科技⑥丨空中技巧滑雪跳台自动修整机器人来了!

发布时间:2022-02-28

  这是由中国科学院沈阳自动化研究所移动操作技术研究团队研制的“冰刀”号空中技巧滑雪跳台自动修整机器人系统,正在白清寨国家滑雪训练基地开展试验性应用。据了解,这是当前世界首台面向空中技巧滑雪跳台开展自动修整的机器人系统。

  跳台作为空中技巧项目训练比赛场地的核心设施,在运动员空中技能训练中发挥着至关重要的作用。目前场地跳台修整主要依赖人工修复,由于跳台空间跨度大、跳台曲面曲率非线性的影响,人工方法存在一定的局限性。一方面,修整人员的体力消耗很大,另一方面,人工修复无法保证跳台曲面修整精度,且难以对跳台进行在线测量,使得教练员很难获得跳台与运动员技巧间的精确数据关系,难以定量研究跳台对运动员技巧质量的影响。

  针对上述问题,沈阳自动化所研究团队在“科技冬奥”重点专项支持下,依托机器人学国家重点实验室研究基础,历经半年努力攻关,突破了多项关键技术,研发出空中技巧滑雪跳台自动修整机器人系统。

  能曲面到达:通过基于极地科考机器人冰雪面移动平台、工业机器人机械臂和冰面加工刀具技术,研制出修整机器人本体,实现了修整机器人在跳台曲面空间的可达,满足了人造跳台雪质曲面的修整工艺要求。

  能在线测量:通过基于合作目标的跳台视觉测量、基于激光的机器人环境建模技术,实现了对跳台曲面的高精度定位和精确建模,满足了跳台修整控制和跳台在线测量需要。

  能精准修整:针对修整过程机器人重心变化对修整轨迹造成的干扰,专门开发了修整轨迹动态规划和实时控制算法,实现了满足跳台修整精度要求的修整轨迹控制。

  试验结果显示,“冰刀”号修整效率为1平米每分钟,比人工效率提高约1倍以上。“冰刀”号机器人的研制,一方面将修整人员从体力劳动中解放出来,另一方面也将推动我国体育设施运维数字化和智能化的发展。


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