装备应用
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可用于灾难救援的人机交互式全电动挖掘机
2026-07-07
日本某公司研发的人机交互式全电动挖掘机,属于新型人机融合类重型装备。不同于大多全自主的技术路线,该装备采用了基于力反馈控制技术的人机交互控制模式,结合无液压全电驱动架构,使机器人在实现较大负载作业的同时,也具备较高的操作精度,能够用于地震废墟等复杂环境下的精细救援任务。
该设备将传统工程机械(如挖掘机、起重机)的液压缸替换为电动驱动器。其驱动单元采用减速电机驱动滚珠丝杠、滚珠螺母,相比液压驱动更易于控制输出力,有利于操作员精细操控。与此同时,该结构抗冲击能力与液压驱动相当,能够应对硬质物体挖掘等工况下的作业。
此外,该机械臂支持快速更换多种作业工具(如破碎锤、钻杆、抓斗等),以适应不同救援任务需求。系统通过力反馈与输出限制机制,有助于降低救援过程中对周围结构的二次破坏风险。
图1 该款全电挖掘机外观
该挖掘机核心是同公司自研的电动驱动单元,额定推力达到 14.7kN(1500kgf),额定速度 62mm/s、额定功率 906W、重量14kg、功率重量比 15.5g/W,在功率重量比上接近液压缸水平,支持从较大力到较小力的自由、稳定调节,具备较宽且平稳的动态范围,有利于实现高性能的力量控制。
该公司围绕具体工程应用场景,也开发了多种人机交互式的重型作业机械,并已在铁路沿线等工程场景中实际应用,可执行高空喷涂、构件安装及辅助清障(如树木修剪)等作业任务,在灾后重建场景(如结构修复、高空清理等)中具备一定的应用潜力。
沈阳消防研究所译自:https://www.japan.go.jp/kizuna/2026/03/robots_inspired_by_disaster.html
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