自主交互的移动软体机器人：无需人工控制，适应复杂环境,seo黑帽优化帖子
栏目：网络推广 发布时间：2024-12-02
通过柔软的身体，软机器人可以更安全地与人类及其周围环境互动。然而，目前大多数软机器人很难在没有人类或计算机控制的情况下主动与环境交互。如何实现软机器人的自主 ... 自主交互的移动软体机器人：无需人工控制，适应复杂环境
通过柔软的身体，软机器人可以更安全地与人类及其周围环境互动。然而，目前大多数软机器人很难在没有人类或计算机控制的情况下主动与环境交互。如何实现软机器人的自主化，甚至赋予其智能以适应复杂、随机的工作环境，是一个亟待解决的问题。
近日，北卡罗莱纳州立大学殷杰团队和宾夕法尼亚大学杨舒团队研发出一款移动软体机器人，能够自发响应周围环境变化并自主与之交互。该软体机器人的形状像一根透明的螺旋状意大利面条（图1）。它不需要任何人为干预或外部控制。它可以从环境中获取能量动力，驱动自身，自主穿越各种复杂地形，比如各种松散的沙地、碎石路、狭窄的空间，甚至迷宫般的障碍空间等不同地形，都可以独立逃脱。
图1：意大利面条形和螺旋形液晶弹性软体机器人对比
该软体机器人具有生活中独特且常见的螺旋结构，由热响应软材料液晶弹性体制成，从而充分发挥了独特结构和智能材料的性能优势。当将软体机器人放置在热表面上时，由于接触部分的局部收缩，软体机器人可以自发地向前滚动。除了在实验室中使用外，软体机器人还可以在真实的自然环境中吸收能量并向前滚动，例如在车顶或烤架上。
如果软体机器人在向前滚动的过程中遇到障碍物，软体机器人会通过两种方式与障碍物进行交互：转弯（）和跳跃（）。当软体机器人的一侧遇到障碍物时，它会自发地绕过障碍物转动。当软体机器人的中间部分遇到障碍物时，经过一段时间的能量积累，它会利用突然的跳跃来完成重新定向和反向行走（图2）。
图2 一端绕过障碍物（左）接触中间位置实现跳跃反转（右）
近日，北卡罗莱纳州立大学殷杰团队和宾夕法尼亚大学杨舒团队研发出一款移动软体机器人，能够自发响应周围环境变化并自主与之交互。该软体机器人的形状像一根透明的螺旋状意大利面条（图1）。它不需要任何人为干预或外部控制。它可以从环境中获取能量动力，驱动自身，自主穿越各种复杂地形，比如各种松散的沙地、碎石路、狭窄的空间，甚至迷宫般的障碍空间等不同地形，都可以独立逃脱。
图1：意大利面条形和螺旋形液晶弹性软体机器人对比
该软体机器人具有生活中独特且常见的螺旋结构，由热响应软材料液晶弹性体制成，从而充分发挥了独特结构和智能材料的性能优势。当将软体机器人放置在热表面上时，由于接触部分的局部收缩，软体机器人可以自发地向前滚动。除了在实验室中使用外，软体机器人还可以在真实的自然环境中吸收能量并向前滚动，例如在车顶或烤架上。
如果软体机器人在向前滚动的过程中遇到障碍物，软体机器人会通过两种方式与障碍物进行交互：转弯（）和跳跃（）。当软体机器人的一侧遇到障碍物时，它会自发地绕过障碍物转动。当软体机器人的中间部分遇到障碍物时，经过一段时间的能量积累，它会利用突然的跳跃来完成重新定向和反向行走（图2）。
图2 一端绕过障碍物（左）接触中间位置实现跳跃反转（右）