加州大学伯克利分校的科学家从松鼠的腾空绝技中取得创意,成功研宣布能像松鼠相同在杂乱环境中精准着陆的仿生机器人。这项3月19日发表于《科学·机器人》的研讨,标志着灵敏机器人技能迈入新纪元。

传统机器人虽能匍匐、游水乃至飞翔,但在需求跑酷式穿越枝桠、跨过间隔并在纤细树枝上精准着陆的场景中,连松鼠的尾巴都追不上。研讨团队经过解析松鼠跳动生物力学,将单腿机器人Salto改造为“空中体操高手”,能在直径仅数厘米的横杆上安稳着陆。
“现有机器人在修建钢架或密林树冠等杂乱环境中步履维艰,而松鼠却能如履平地。”论文资深作者、整合生物学教授Robert Full指出,“咱们破译了动物坚持平衡的操控战略,将其编码进机器人体系。”
核心技能打破在于动态平衡操控机制。当机器人跳动后呈现前倾趋势时,会像人类打开双臂坚持平衡般扩展躯体;若后仰过度,则经过蜷缩身体调整重心。这套算法完美复刻了松鼠着陆时的“倒竖撑”动作——86%动能由前肢吸收,随后经过脚掌冲突发生制动力矩。
更令人称奇的是,研讨团队仅用被迫抓握设备(无自动抓握功用)就完结了屡次安稳着陆。项目负责人、现伊利诺伊大学助理教授Justin Yim泄漏,该技能未来将用于土卫二探测器,在重力仅为地球1/80的星球上完结足球场间隔的接连跳动。
这项跨学科研讨交融了生物学与机器人学才智。团队历时五年,经过高速摄像与力传感器捕捉松鼠跳动数据,发现其经过调整腿部制动力来补偿着陆误差。当跳动间隔缺乏时,松鼠会削减制动力让惯性回摆;若跳动过猛则增强制动力抵消惯性。
现在,升级版Salto已能完结定向跳动、跑酷及杂乱地势着陆。研讨人员表明,该技能将催生修建巡检机器人、森林监测设备等新式智能配备,在灾祸救援、太空探究等范畴大显神通。