核心观点 - 中国科研团队(南方科技大学付成龙教授团队)研发了一款名为“Centaur”的半人马式可穿戴负重机器人,通过“人机协作共生”的全新设计范式,实现了远超传统外骨骼的负重与助力效果,代表了该领域的一项重大突破 [5][7][9][27][29] 技术原理与设计创新 - 设计范式颠覆:摒弃了传统外骨骼“绑在腿上”的思路,采用由两条独立三自由度机械腿和机器人躯干组成的独立机械体,通过可穿戴背板与人体腰部连接,形成“人+半人马”的四足协作系统,将承重任务完全从人体剥离 [8][9] - 结构设计:机器人总重约27.3公斤,能承载20公斤额外负重(相当于普通成年人体重的28.8%),机械部分后置,最大限度不干扰人体自然行走姿态 [11] - 核心黑科技1:弹性耦合机制:在人与机器人间加入由菱形连杆和反向弹簧组成的缓冲装置,实现水平方向的柔性运动与动态解耦,能根据人体动作自动调整辅助力或缓冲冲击 [14][16] - 核心黑科技2:智能控制系统:采用“行走-交互协同控制框架”,包含协作运动规划器、运动互动站姿腿控制器(使用模型预测控制MPC和全身控制WBC)和地形自适应摆动腿控制器,实现快速响应(MPC 50Hz, WBC 250Hz)、自主平衡与地形适应 [17][18][19] 性能测试结果 - 穿戴便利性:平均穿戴时间50.3秒,脱卸时间25.2秒,可调节躯干适应163-180厘米身高 [22] - 运动灵活性:平地平均行走速度0.87-1.20米/秒,与常人一致;侧向相互作用力平均误差仅4.58牛顿,干扰极小;能在1.2米宽空间完成540度转弯及复杂8字形行走 [22] - 多地形适应性:成功穿越楼梯、斜坡、草地、碎石路、泥土路等多种日常地形,具备户外应用潜力 [24] - 负重与代谢效率:在背负20公斤负重行走时,机器人可分担52.22%±15.52%的负载,同时使人体代谢成本降低35.16%±4.95%,能量消耗接近仅背负10公斤时的水平 [26] 应用潜力与行业意义 - 应用场景广泛:包括应急救援(消防员)、工业(建筑、搬运)、户外探险与科考等领域,可显著提升效率、降低体力消耗与职业伤害风险 [28] - 行业地位:是中国自主研发的成果,实现了从机械设计到控制策略的全面自主创新,打破了传统外骨骼的设计范式,展现了在机器人领域的研发实力 [29] 相关产业链企业列举(文章尾部) - 工业机器人企业:埃斯顿自动化、埃夫特机器人、法奥机器人、越疆机器人等 [32] - 服务与特种机器人企业:亿嘉和、晶品特装、七腾机器人、史河机器人等 [33] - 人形机器人企业:优必选科技、宇树、傅利叶智能、开普勒人形机器人等 [34] - 具身智能企业:跨维智能、银河通用、科大讯飞、非夕科技等 [35] - 医疗机器人企业:元化智能、天智航、思哲睿智能医疗、精锋医疗等 [36] - 上游产业链企业:绿的谐波(谐波减速器)、因时机器人(微型伺服舵机)、坤维科技(六维力传感器)、思岚科技(激光雷达)等 [37]
全新突破!中国科学家造出“半人马”,背负20kg如无物,登顶机器人顶刊IJRR
机器人大讲堂·2026-03-10 18:04