这一日一只变形机器龟登上Nature封面

发布时间：2022-10-14 10:16 所属栏目：16 来源：互联网

导读：今日，美国耶鲁大学研发的两栖机器龟（ART）登上了国际学术顶刊Nature的封面。该研究从生物世界中汲取灵感，设计出了能同时在陆地和水域实现轻松导航的机器龟。生物进化过程是通过进化更完善的遗传程序，从而为动物提供了身体形状，使它们能够在其主要类型

　　今日，美国耶鲁大学研发的两栖机器龟（ART）登上了国际学术顶刊Nature的封面。该研究从生物世界中汲取灵感，设计出了能同时在陆地和水域实现轻松导航的机器龟。

　　生物进化过程是通过进化更完善的遗传程序，从而为动物提供了身体形状，使它们能够在其主要类型的栖息地有效地移动。但这些适应性往往以在其他环境中的低效表现为代价。

　　同样，当工程师设计移动机器人时，他们也倾向于在单一操作环境的基础上选择设备的结构和行为。其结果是固定的结构和行为，在一个环境中表现出色，但却影响了机器人适应其他环境的能力。

　　目前，移动机器人的普及跨越生态监测、仓库管理和极端环境探索，到个人消费者的家中。这种不断扩大的应用前沿要求机器人在多个环境中运行，这是传统机器人设计策略尚未有效解决的重大挑战。

　　在不同环境中，机器人遇到的移动挑战也不相同。为了让机器人能好地适应不同环境，Rebecca Kramer-Bottiglio教授课题组从陆龟和海龟中汲取灵感，构建了一个机器龟，它融合了传统的刚性部件和软材料，从根本上增强了其四肢的形状并改变了其步态以适应多环境运动。

　　由一对简单的气动执行器组成的变形肢体，与粘附在热固性聚合物上的应变限制层连接到每个肩关节。通过嵌入的加热器加热热固性材料使其软化，并给气动推杆充气，使肢体的横截面积和硬度发生变化。这些变化使机器龟的肢体能够在有利于行走的圆柱形几何形状和有利于游泳的平鳍几何形状之间进行适应性变形。

　　在水中测试时，机器龟的浮力可调整为表面和水下游泳。随着四肢变形为脚蹼模式，研究者研究了划水和拍打运动。划水步态是一个相对于机器人身体向后的划水动作，随后是一个向前和向背的羽化恢复动作；拍打步态的特点是由连续的上冲和下冲组成的垂直运动轮廓。

（编辑：ASP站长网）

这一日 一只 变形机器龟 登上Nature封面

这一日一只变形机器龟登上Nature封面