中国科大研发“章鱼”触手机械人，能抓取恣意

IT之家 1 月 7 日新闻，中国迷信技巧年夜学 Nikolaos Freris 特任教学课题组及其配合者魏熹特任副研讨员在软体呆板人范畴获得主要停顿。该团队基于对天然界中多种生物柔性肢体（如象鼻、章鱼触手、海马跟变色龙尾巴）状态跟活动的体系察看跟数学模子形象，初次提出基于对数螺旋线构造的新型螺旋软体呆板人，展现了其在多维度跟多场景中履行庞杂抓取跟操纵义务的才能。相干研讨结果以“SpiRobs: Logarithmic Spiral-shaped Robots for Versatile Grasping Across Scales”为题，于 2024 年 12 月宣布在 Cell Press（细胞出书社）旗下期刊 Device 上。软体呆板人凭仗其本身的保险性跟机动性而备受注视，是呆板人范畴的前沿研讨课题。但是，现有的软体呆板人在灵活性、活动速率、合作交互等要害机能方面，依然与天然界生物的柔性肢体间存在较年夜差距。经由过程对多种生物的柔性肢体（象鼻、章鱼触手、海马跟变色龙尾巴等）的状态学个性停止数学形象跟建模，该研讨团队提出了一类存在普适性跟可扩大性的软体呆板人 —— 螺旋呆板人（如图 1 所示），并体系研讨了其计划实践、制备方式跟操纵战略，在多标准、多材质、多维度跟合作交互等拓展利用场景中展现了该类呆板人在举措灵活度、精致度及速率等方面可比较生物体的优胜机能。图 1 螺旋呆板人的计划道理及多种样机。（A）螺旋线计划道理的仿生灵感起源。（B）本任务实现的代表性螺旋呆板人。研讨团队提出一种逆向计划方式来实现螺旋呆板人：起首断定呆板人的极限卷曲状态（即遵守对数螺旋线方程），而后将螺旋线停止团圆，开展失掉呆板人的直线形主体计划（如图 2 所示）。该呆板人经由过程采取 3D 打印加工成型，本钱低、制备速率快，可实现高效优化跟疾速迭代。别的，研讨团队还进一步提出了一种仿生抓取战略，并基于简略的电流感知跟把持即可实现对差别地位、差别物体的主动抓取，战胜了传统方式中对高精度传感器跟庞杂建模与把持方式的依附。在此基本上，研讨团队展现了大批拓展计划（标准从厘米到米不等）以及多呆板人合作阵列。图 2 螺旋呆板人的操纵战略及利用展现。（A）仿生操纵战略。（B）螺旋呆板人在多维度跟多场景中履行庞杂抓取跟操纵义务的展现。这项研讨提出的新型螺旋呆板人技巧无望进一步推动软体呆板人的开展跟成熟，为庞杂抓取义务、人机交互、高空经济工业等利用场景供给技巧支撑跟翻新处理计划。中国迷信技巧年夜学盘算机迷信与技巧学院博士生王展翅为论文第一作者，其配合导师中国迷信技巧年夜学盘算机迷信与技巧学院 Nikolaos Freris 特任教学跟化学与资料迷信学院魏熹特任副研讨员为该论文独特通信作者。IT之家附论文链接：https://www.cell.com/device/fulltext/S2666-9986(24)00603-3