科技日报北京10月12日电 （记者张梦然）一款由美国北卡罗来纳州立大学团队研制的“机械智能”软体机器人问世。该机器人不装微电脑、不依赖实时算法，只用两根气管控制充放气，便可切换水母、鱼、转子三种游动模式，完成升降、悬停、转向等动作。其控制逻辑完全由材料与结构本身承担，等于把“大脑”长进了结构里。相关成果发表于最新一期《科学进展》。
这项研究的核心并非仿生外形，而是一种名为“机械智能”的设计理念：把传统上由传感器、芯片和算法完成的工作，交给机器人的材料和几何结构去完成。也就是说，身体本身就是处理器。这样做的好处是，机器人不需要背负复杂的电子设备，既能减轻重量、降低功耗，也能避免计算延迟，用最少的驱动实现尽可能多的功能。
机器人主体为一个中央八边形框架，四条柔性三角形臂与框架相连，框架内装有超软硅胶扁平气囊，形成双通道气动执行器。样机长55毫米，重14.5克。团队将每条臂设计成“单稳态”结构，类似弹簧门：充气时臂快速下拍，越过临界点后弹性能量释放；放气后结构自动弹回，臂的翻转约26毫秒内完成。两个气动通道对称布置，以不同时序充放气时，四条臂的运动会随之改变。
具体来说，两通道同时充放气，四臂同步扑动，产生垂直脉冲，机器人在水母模式下完成上升、下降和悬停；只给一侧充气，对侧臂大幅拍打、邻侧辅助摆动，机器人像鱼一样定向游动；两通道以180度相位差交替充气，相邻臂轮流拍打，机器人原地螺旋上升，进入转子模式。三种模式可连续切换，机器人能沿设定轨迹完成上升、悬停、转向、下降等组合动作。
其中，水母模式最大上升速度达每秒1.64个体长，最低运输成本为17.6；转子模式峰值旋转速度约每秒90度。团队还演示了多种应用：机器人底部装软磁铁可从水底吸取生锈螺钉，配小钩子可单独或协作打捞塑料垃圾，装载直径3.5毫米的微型摄像头能进入透明管道拍摄水下影像。
目前这款机器人仍需要人工设定充放气频率和相位，自身没有实时感知和决策能力。模式切换时，前一阶段旋转留下的角动量会影响定向游动，结构一旦成型，任务适应性也有限。
团队下一步将把机械智能与少量传感器和控制算法结合，由结构承担扑动、回弹和被动稳定，控制系统负责识别环境、修正误差和自主选择模式，并逐步验证深水压力、洋流扰动等真实海洋条件下的表现。
【总编辑圈点】
这款机器人让人想起了孩子的玩具，靠着简单的充气和放气，就能实现不同的游动姿态。乍一看，机器人好像还有些笨拙，需要人工充放气；变换姿态时，游动得也不稳当；算不上灵活，姿态设定好后，只能执行简单任务。不过，它让人看到了新的可能。这项研究验证了机械智能思路，可以用力学响应替代部分电子计算。未来把结构自带的力学控制搭配少量传感与算法，就有望开发出更适应洋流、深水等复杂海洋环境的轻量化水下装备。
科技日报北京10月12日电 （记者张梦然）一款由美国北卡罗来纳州立大学团队研制的“机械智能”软体机器人问世。该机器人不装微电脑、不依赖实时算法，只用两根气管控制充放气，便可切换水母、鱼、转子三种游动模式，完成升降、悬停、转向等动作。其控制逻辑完全由材料与结构本身承担，等于把“大脑”长进了结构里。相关成果发表于最新一期《科学进展》。
这项研究的核心并非仿生外形，而是一种名为“机械智能”的设计理念：把传统上由传感器、芯片和算法完成的工作，交给机器人的材料和几何结构去完成。也就是说，身体本身就是处理器。这样做的好处是，机器人不需要背负复杂的电子设备，既能减轻重量、降低功耗，也能避免计算延迟，用最少的驱动实现尽可能多的功能。
机器人主体为一个中央八边形框架，四条柔性三角形臂与框架相连，框架内装有超软硅胶扁平气囊，形成双通道气动执行器。样机长55毫米，重14.5克。团队将每条臂设计成“单稳态”结构，类似弹簧门：充气时臂快速下拍，越过临界点后弹性能量释放；放气后结构自动弹回，臂的翻转约26毫秒内完成。两个气动通道对称布置，以不同时序充放气时，四条臂的运动会随之改变。
具体来说，两通道同时充放气，四臂同步扑动，产生垂直脉冲，机器人在水母模式下完成上升、下降和悬停；只给一侧充气，对侧臂大幅拍打、邻侧辅助摆动，机器人像鱼一样定向游动；两通道以180度相位差交替充气，相邻臂轮流拍打，机器人原地螺旋上升，进入转子模式。三种模式可连续切换，机器人能沿设定轨迹完成上升、悬停、转向、下降等组合动作。
其中，水母模式最大上升速度达每秒1.64个体长，最低运输成本为17.6；转子模式峰值旋转速度约每秒90度。团队还演示了多种应用：机器人底部装软磁铁可从水底吸取生锈螺钉，配小钩子可单独或协作打捞塑料垃圾，装载直径3.5毫米的微型摄像头能进入透明管道拍摄水下影像。
目前这款机器人仍需要人工设定充放气频率和相位，自身没有实时感知和决策能力。模式切换时，前一阶段旋转留下的角动量会影响定向游动，结构一旦成型，任务适应性也有限。
团队下一步将把机械智能与少量传感器和控制算法结合，由结构承担扑动、回弹和被动稳定，控制系统负责识别环境、修正误差和自主选择模式，并逐步验证深水压力、洋流扰动等真实海洋条件下的表现。
【总编辑圈点】
这款机器人让人想起了孩子的玩具，靠着简单的充气和放气，就能实现不同的游动姿态。乍一看，机器人好像还有些笨拙，需要人工充放气；变换姿态时，游动得也不稳当；算不上灵活，姿态设定好后，只能执行简单任务。不过，它让人看到了新的可能。这项研究验证了机械智能思路，可以用力学响应替代部分电子计算。未来把结构自带的力学控制搭配少量传感与算法，就有望开发出更适应洋流、深水等复杂海洋环境的轻量化水下装备。
人体免疫系统中的小过滤器淋巴结有了新妙用。近日，浙江大学药学院、金华研究院教授顾臻团队联合多位科研人员，在国际上首次提出利用冷冻干燥的淋巴结组织提升抗肿瘤药物疗效的方法。相关论文发 据法新社3月18日报道，周一，美国半导体巨头英伟达公司发布了其最新型号的电子芯片，这些芯片旨在支持人工智能（AI）革命，英伟达正努力巩固其作为人工智能领域关键供应商的地位。“我们需要更加强大的 3月22日消息，中国互联网络信息中心（CNNIC）今天发布了《中国互联网络变化状况计算报告》。《报告》显示，截至2023年12月，我国网民规模达10.92亿人，较2022年12月新增网民2480万人，互联网普及率达77.5%。截 英伟达的GPU又升级了。3月19日，英伟达CEO黄仁勋发布了最新的B200算力芯片GPU，FP8精度下的训练性能是上一代的2.5倍，FP4精度下的推理性能更是达到了上一代的5倍。然而，这场技术狂欢背后，却令AI领域 全球首台无细胞蛋白质合成生物反应器、全球首台全高温超导托卡马克装置（洪荒70）、64比特超导量子计算机研发与产业化项目、深海可燃冰探采重载作业机器人系统研制、载人电动复合翼垂直起降飞行 3月21日，人工智能大模型赋能企业科技创新研讨会在广州召开。中国知网在会议期间发布了专利大数据智能应用产品“AI Pat+”。据中国知网相关负责人介绍，中国知网在人工智能大模型领域的深入研发 。本文链接：“机械智能”机器人能切换不同游动姿态http://www.sushuapos.com/show-2-17254-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 我科研团队率先实现核光钟运行
下一篇： 擅长数学的AI，能否成为“解密高手”