學院二十年發展里程
訪問院長 ─
汪正平教授
南極考察之旅
 
第十七期 出版日:二零一一年十月
中大研發爬樹機器人

 

機械與自動化工程學系徐揚生教授與林天麟博士研發出具全方位活動能力的爬樹機器人。
爬樹機械人(Treebot)的研發目標是協助並代替工人爬到樹木上進行檢查、保養及病蟲害防治等林業工作,可幫助減低工人受傷的風險,提高工作效率,並減少城市樹木倒塌的危機。此外,爬樹機械人亦可用於監察樹上生態以進行科學研究,用途廣泛。

爬樹機械人主要由一個獨創的高自由度移動裝置及一對機械抓組成,組件結構非常輕巧。該移動裝置不但能夠高度伸縮,而且還能多向彎曲,比較其他只能垂直向上爬行的爬樹機械人,這項嶄新發明能在不規則的樹幹和枝椏之間自由走動,到達樹上不同位置,靈活度和機動性能大大提升。而機械抓則採用了精巧的單驅動及自適應設計,能牢固地抓在各種不同材質、型狀及粗細的樹幹上。靜態時,機械人更能以零功耗牢固地抓在樹幹上,節省電池使用量。爬樹機械人體積小巧,重量只有600克,其負載能力卻高達1.75千克,幾乎是機械人自重的三倍,足以配備一定重量的儀器。

爬樹機械人亦配備傳感器,可以探索四周的環境,得以自主地在未知的環境中行走。一般機械人多採用視覺傳感器,以接收豐富的環境資訊。然而,這種傳感器卻很容易受戶外光線變化所影響。事實上,自然界有很多生物皆不需要依賴視覺資訊亦能行動自如,例如尺蠖就是憑觸覺在樹上四處行走。儘管觸覺傳感器獲得的信息遜於視覺傳感器,但卻更為可靠,不會受環境變化所影響。因此,爬樹機械人亦採用了觸覺傳感器對環境進行探索及重建,從而自主設定最佳前進路線。





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