剪纸爬行机器人

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软体机器人新突破!用剪纸原理造出的充气爬行机器人可穿越各种复杂地形
机器人大讲堂· 2025-07-04 10:26
这支研究团队成功开发出了一种 基于剪纸( Kirigami)原理的充气式软体爬行机器人 。 这项发表在《 Advanced Robotics Research》期刊上的研究,不仅在学术界引起了关注, 也 为软体机器人的设计开辟 了 新的 思路。 与传统的刚性机器人不同,这种新型机器人完全由柔性纺织材料制成,通过巧妙的剪纸图案设计和气动控制, 实现了类似蛇类的多种运动模式 。 更令人惊叹的是,这种看似简单的设计,却能让机器人 在沥青路面、金 属格栅、混凝土斜坡等各种复杂地形上自如爬行 。 ▍ 剪纸变形的奥秘:从平面到立体的华丽转身 这项研究的核心创新在于 将剪纸超材料( Kirigami metamaterials)的概念引入到充气式软体执行器的设 计中 。 研究团队在热封纺织材料上引入了精心设计的交错线性切割图案,当向内部充气时,这些切口会产生 协调的局部变形。 想象一下,如果把我们熟悉的剪纸艺术应用到机器人设计中,会产生什么样的化学反应?最近,来自南丹麦大 学软体机器人实验室的研究团队就给出了一个令人惊艳的答案。 具体来说,当执行器充气到 100 kPa压力时,切口的边缘会相互重叠,导致整个结构产生高达32 ...