近期,我院機器人實驗室主任陳小平教授團隊在機器人頂刊《The International Journal of Robotics Research》(IJRR)在線發表了題為“Hierarchical Control of Soft Manipulators towards Unstructured Interactions”的研究論文,是我校以188金宝慱体育版 為唯一單位的首篇論文。
陳小平研究團隊突破了剛性機械手臂的局限性,利用軟體機器人手臂解決了不確定性場景中機器人的操縱問題。從人執行操縱任務的行為方式中汲取靈感,利用軟體機器人手臂本質柔順性,展示出了一種全新的機器人與環境交互的範式,使得用軟體手臂可以像人類一樣輕鬆完成生活中各種任務,不需要提前對環境進行精確建模,也不需要力傳感器精確的感知環境接觸力。甚至在執行任務過程中被人為“搗亂”也不影響完成任務。
圖為軟體機器人手臂打開抽屜
目前大多數軟體機器人(如柔性手爪、水下軟體機器人、軟體手術機器人)使用比較軟的柔性材料作為主體,比如矽膠。這類軟體機器人通過壓縮流體、記憶合金等方式驅動柔性材料形變從而產生機器人的運動。這種機器人受限於材料特性,很難做到大負載。象鼻是自然界中即柔順靈活又很有力氣的軟體器官。針對上述問題,研究團隊於2013年提出了一種蜂巢氣動網絡結構(Honeycomb Pneumatic Networks),並基於這種結構設計製備了像象鼻一樣兼具靈活度和大負載能力的軟體手臂。“蜂巢氣動網絡軟手臂”由於具有本質柔順性和連續變形特性,在智能製造、醫療康複、家庭服務等領域有巨大的研究價值和廣泛的應用前景。
我院博士研究生薑皓為該論文的第一作者,陳小平教授為本文的通訊作者。該項研究受到了國家自然科學基金、教育部博士點基金、科大方向項目基金的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1177/0278364920979367