藤蔓机器人
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告别笨重钢爪!MIT/斯坦福让机器人用“温柔藤蔓”搬运人体
机器人大讲堂· 2025-12-13 21:30
一根看似普通的充气软管缓缓探入人体与床垫间的缝隙,几秒钟后从另一侧钻出,在空中完成一次优雅的自锁 扣合 , 一张由机器人编织的柔性担架就此成型,将一位 身高 170 cm 、体重 74 公斤的成年人平稳托起。 最近,来自麻省理工学院和斯坦福大学的工程师团队在 权威期刊 《 Science Advance 》展示了一项 机器人 突破性技术: " 环闭合 抓取 "。 这项技术让机器人抓手获得了 "拓扑变形"的超能力,能在需要时从灵活探索的章鱼触手模式,一键切换为稳 固承重的起重吊带模式 ,成功解决了困扰机器人领域多年的 力量 与 轻柔灵活 不可兼得 " 的 难题 。 ▍ 两难困境:机器人抓取的 "强度 + 轻柔 "难以权衡 现实生活中 ,让一个机器人去完成两项任务:一是从一堆鸡蛋中稳稳拿起一枚,二是从地上提起一桶 20 升 的矿泉水。 对于传统机器人抓手而言,这几乎是道无解题。要轻柔拿鸡蛋,抓手必须足够软;要提起重物,抓手又必须足 够硬。刚性与柔顺 , 在单一形态的机械设计中被锁死在跷跷板的两端。 这正是当前机器人抓取技术的核心困境。研究人员将抓取过程拆解为两个阶段: 建立 抓取和 保持抓取。 第一阶段如同侦探工 ...
让藤蔓机器人乖乖“听话”!MIT林肯实验室×圣母大学破解操纵难题!
机器人大讲堂· 2025-10-29 18:03
藤蔓机器人技术概述 - 受植物藤蔓启发,机器人通过顶端外壁材料翻转实现本体延展,几乎不产生反力[1] - 该技术优势在于能在废墟、狭窄管道等传统机器人难以进入的环境执行探查任务[3] - 此前应用依赖临时参数调整,缺乏系统性规律总结,导致通用性差[5] 操纵性瓶颈与核心研究目标 - 操纵性受三大因素制约:顶端负载重量改变结构受力与控制需求、设计与控制参数缺乏定量研究、环境适配性差无法兼顾自由空间与地面支撑场景[6] - 研究核心目标是建立“设计-控制-操纵性”的定量关系,推动技术从“经验驱动”转向“数据驱动”[8] 自支撑三维可操纵性实验发现 - 顶端负载实验显示,负载超过100克后机器人特征长度下降趋势明显,水平与垂直移动范围同步缩减[13] - 腔体压力实验表明,特征长度随压力升高先增后减,在5.52kPa时达到峰值,压力过高或过低均不利于弯曲[14] - 机身长度在0.30米至0.76米范围内,更长的机身能扩大特征长度与水平移动范围,但垂直移动范围因抗重力能力下降而减小[16] - 直径参数在满足抗坍塌需求后(除3.2厘米直径发生坍塌外,6.5厘米至12.9厘米直径组别)对操纵性能影响有限[17] 支持的平面可操纵性实验发现 - 压力比(执行器压力/主腔压)实验显示,机器人的曲率均随压力比升高而增大,执行器压力相对主腔压力越高,弯曲变形越容易形成[22][23] - 执行器制作方式比较发现,外部袋式执行器在压力比小于1时即可启动弯曲但曲率增长易饱和,集成式执行器需压力比超过1启动但能实现更高最大曲率[25] 设计与操控准则 - 结构设计准则:直径以抗坍塌为核心,长度需平衡灵活性与稳定性,顶端负载应遵循最小化原则(超过100克性能下降明显)[28] - 执行器选择准则:外部袋式适合需维持高主腔压力的场景,集成式适合支撑良好且要求高转向精度的平面任务[28] - 操控策略准则:自支撑三维场景推荐使用5-7千帕中等主腔压力,平面支撑场景应优先提高压力比[29] - 提出生长与转向分阶段协调控制策略,以扩展应用范围[30] 技术验证与未来方向 - 优化参数后(如负载从150克减至100克,压力比从1.0提至4.0),机器人转向角度从22度增至68度,抬升高度从2厘米提至12厘米[32] - 未来将重点解决非复位现象带来的操纵精度问题,并研发更高压力耐受的执行器工艺[33] - 技术成熟后,藤蔓机器人有望在城市搜救、考古勘探、工业检测等领域成为灵活可靠的探索者[33]
快讯|宇树机器人H2亮相;明新旭腾拟与上海清宝共同投资设立具身智能公司;软体机器人柔性化材料革新等
机器人大讲堂· 2025-10-21 17:39
宇树机器人H2产品发布 - 宇树科技发布H系列通用人形机器人升级款Unitree H2,外观上增加了仿生人脸[1][3] - H2体重增加至70公斤,比H1的47公斤重了近50%,身高保持180厘米不变[3] - H2采用高自由度关节化腰部模组,视频显示其能表演流畅舞蹈和复杂武术动作,表现出远超前代的稳定性与灵活性[3] 软体机器人材料技术革新 - 加州大学圣地亚哥分校工程师研制出一种薄层材料,将软体机器人变成敏捷探险者,可伸展扭曲穿过狭小空间[4][6] - 机器人执行器由液晶弹性体制成,强度极高且灵活,通过加热收缩实现精确控制,使机器人能根据指令向不同方向倾斜[6] 微型医疗机器人技术突破 - 北卡罗来纳大学科学家开发出微型软体机器人“DNA花”,由DNA与无机材料混合晶体制成,可在几秒钟内快速折叠和展开[7][9] - 核心技术通过可编程DNA组装实现,混合材料在暴露于不同刺激时可逆地改变形状,为医学、传感和智能材料领域开辟新可能性[9] 产业资本合作动态 - 明新旭腾拟与上海清宝共同投资设立具身智能科技公司,注册资本1200万元,明新旭腾现金出资780万元持有65%股权[10][12] - 上海清宝以知识产权出资420万元持有35%股权,清宝机器人由清华大学博士王磊创立,专注于人形机器人研发,覆盖云端大脑、柔性关节执行器等领域[12] 机器人手术市场前景 - 2024年全球机器人手术市场价值为117.7亿美元,预计到2033年将达到465.1亿美元,预测期内复合年增长率为16.5%[13][15] - 增长动力来自微创手术技术快速发展、不断增长的手术需求以及新兴经济体医疗基础设施进步,全球近十分之一疾病病例需要手术或麻醉护理[15]