這兩天，國際著名科技雜志 IEEE Spectrum（美國電氣電子工程師學會科技縱覽）官網刊登瞭廣東工業大學自動化學院自控系副主任、副教授黃之峰團隊的一項新成果。
這位 80 後的副教授曾親歷日本 311 大地震，由此獲得靈感，要讓仿人機器人在復雜地形遠距離跨越障礙。
經過 2 年的探索，他的團隊創新性地把形似 " 風火輪 " 的涵道風機裝在機器人的腳掌上，使得機器人能調節自身重力維持平衡，跨著 " 一字馬 " 越過大尺度的障礙。
這個成果為啥這麼牛？昨天，上學君就走進黃之峰團隊的實驗室，揭秘腳踩 " 風火輪 " 能跨 " 一字馬 " 的仿人機器人。
剛一進實驗室，80 後副教授黃之峰就帶著上學君走到機器人面前。
它叫 Jet-HR1（噴射仿人機器人 1 號）的雙足機器人，它重 6.5 千克，高 65 厘米 , 形狀像人的下半身。
黃之峰說，Jet-HR1 的誕生跟自己的親身經歷有關。
他在東京大學就讀博士期間，2011 年親身經歷日本 311 大地震。" 當時房屋坍塌、地面垮塌等情況非常嚴重，我們做機器人老師同學就在想，機器人研究瞭這麼多年，為什麼還不能有仿人機器人代替人類，走進廢墟救人呢？" 黃之峰說，當時就他註意到，在地震廢墟中，仿人機器人難以完成大尺度障礙的跨越。
不久之後，全世界研究仿人機器人的團隊聚在一起，展示自己的成果。" 我們發現，全世界對雙足機器人的研究主要集中在跨越垂直高度的障礙物上，對水平跨越大尺度障礙未作考慮。" 黃之峰說，" 當時臺上如果有機器人能大步走一兩步沒倒下，大傢就都拼命鼓掌歡呼，可見大尺度跨障方面，仿人機器人還有很長的路要走。"
而他要解決的，不僅是機器人要水平跨越大尺度障礙，並且在地震廢墟等特定環境下，其著地時的沖擊力不會造成二次坍塌。
2 年多的探索和優化，黃之峰想到瞭用涵道風機引擎產生推力，讓機器人穩定跨越障礙。這是視頻↓↓
我們看到，Jet-HR1 兩隻腳掌前端裝有形似 " 風火輪 " 的涵道風機引擎，風機重量 232 克 , 但是輸出的推力可達 2.3 千克 , 將近機器人總重量的三分之一。
一啟動，涵道風機的推力就使得機器人前後腿平穩跨過 45 厘米寬的溝，從計算數據到完成全部動作不超過一分鐘。
你可能會有疑問，前後腳跨個溝，這有什麼難的？
你可以站起來試一試，遠距離的邁步，身體是否會向前傾？這是我們在調節自身重心，讓自己不會摔倒。例如像下圖這樣。
黃之峰介紹，機器人水平跨越的難度在於，如何調節好機器人的重心，使之遠距離跨越但不會倒，在此基礎上，還要考慮如何用最小的涵道風機推力順利完成動作。
經過優化重心位置變化，Jet-HR1 能跨出達腿長的 97% 的溝
" 通過 2 年的研究和不斷優化，Jet-HR1 能跨過 45 厘米的溝，這一寬度達到瞭它腿長的 97%，在其他仿人機器人研究中，這個數據一般隻有 20%。" 黃之峰說，Jet-HR1 為仿人機器人在復雜環境平穩行走提供瞭新思路。" 我們致力於做最前沿的機器人研究，期待提供的解決辦法未來能應用到未來生活的方方面面。"
黃之峰，1984 年生，廣東工業大學青年百人引進人才，主要從事柔順關節機器人，移動協作機器人及仿人機器人方向的研究。
主持國傢自然科學基金、廣東省自然科學基金，主持科研經費近 50 萬元；發表 SCI、 EI 論文 16 篇；授權發明專利 1 項。
教育背景
2010.10 – 2014.09，東京大學，精密機械工學，博士
2007.09 – 2010.07，哈爾濱工業大學，機器人研究所，碩士研究生
2003.09 – 2007.07，華南理工大學，機械工程學院，學士
工作經歷
2015.04 –至今，廣東工業大學，自動化學院
2014.09 – 2015.04，東京大學，精密工學專攻，特任研究員
2015.08 – 2016.08，東京大學，人工物工學研究中心，訪問學者（單位公派）
主持項目：
1. 人機觸碰過程中的人體關節阻抗信息的在線測量及變化預測方法研究，國傢自然科學基金 - 青年科學基金項目，直接經費 23 萬，2017.01-2019.12
2. 基於被動柔順關節的冗餘自由度機械臂動態阻尼控制研究，廣東省自然科學基金 - 博士啟動，10 萬，2016.01-2018.12
80 後教授，真牛！
文 / 姚瑤 圖 / 董天健
值班編輯 / 芳庭
