章鱼仿生软体机器人系统研究 核心观点 - 受章鱼神经肌肉层级结构启发，开发新型流体驱动软体机器人系统，整合吸力粘附、具身智能与多模态感知功能 [1][4][6] - 采用分层架构设计：中央计算机负责高级决策，嵌入式STS模块实现低级自主控制，压力传感器解码环境信息 [6][7][17] - 系统通过流体流动同时实现控制与驱动，简化结构并降低计算需求 [3][4][12] 技术实现 仿生设计 - 硅胶吸盘模拟章鱼吸盘，软流体执行器模拟肌肉动作，STS模块模拟神经节局部计算功能 [6][7] - 吸盘压力传感器通过流体压力差解码环境信息（粘度、粗糙度、拉力），分类准确率超95% [13][15][16] 分层控制策略 - 具身智能策略：STS模块自主调节流体路径，实现抓取易碎物体（如无壳鸡蛋）和自适应环绕，无需外部电动控制器 [8][9][12] - 多模态感知策略：压力信号分类器识别接触、流体介质、表面粗糙度，水下粗糙度分类准确率71% [15][16][17] 系统集成 - 四指机械手采用多泵独立供流方案，五节段章鱼臂机器人集成泵/STS模块于紧凑空间，体积可缩小至1/8 [9][12] - 单一系统实现粘附与感知协同，物体属性检测平均准确率89% [17][21] 应用与性能 - 工业搬运/医疗辅助领域潜力显著，可轻柔抓取薄弱气球（接触力<0.2N）并适应未知形状物体 [4][11][12] - 动态响应特性：接触点自定位振荡（频率3.4Hz，振幅0.2mm），完全由下级控制器自主协调 [19][20] 未来优化方向 - 硬件集成度提升：将外部管路嵌入腔室，优化STS模块卡扣结构 [23] - 功能适应性增强：结合高级主动控制策略应对极端吸附失效场景 [23]