【清华课题组报道形态可编程、动力学可调的肌骨致动器】
自然界中的许多生物依靠肌肉与骨骼的协同作用改变身体构型,动态调节运动速度、形变幅度与肢体力学特性,从而适应复杂多变的环境。为实现类似的变形能力和调节功能,变体机器人逐渐成为具身智能与多模态机器人领域的一个重要研究方向。然而,当前的主流变体机器人普遍采用“两套独立系统”的设计思路:一套负责构型切换(如变刚度致动器、舵机),另一套负责动力输出(如直流电机)。驱动元件冗余、机械结构复杂的问题,限制了机器人向微型化、无线轻量化方向发展。
近日,航天航空学院、柔性电子技术国家级重点实验室张一慧教授课题组受生物肌骨系统启发,提出了一种人造肌骨致动器的新型设计策略。这一设计使致动器的形态和动态行为能够在架构层面独立编程,减少对复杂机械传动机构和集中控制系统的依赖。课题组通过对肌肉和骨骼模块进行组合设计,研制出多款兼具复杂重构能力与多样驱动模式的仿生致动器,包括可实现动态展尾开屏的孔雀致动器、具备多样化摆尾动作的蝎子致动器,以及能够实现踢腿、行走、奔跑、跳跃、游动与负重等丰富类人行为的人形致动器。相关研究成果以《形态可编程、动力学可调的肌骨致动器》为题,发表于《科学·进展》(Science Advances)。论文链接:http://t.cn/AXCTal2E(来源:航天航空学院)#科研速递# #清华大学[超话]#
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