新型類生物四足機器人實現多種生態轉換

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9月6日，記者從南方科技大學了解到，南科大機械與能源工程系博士唐昭，英國皇家工程院院士、南科大講席教授戴建生有關類生物變胞機器人期刊文章獲評國際著名期刊《ASME機構學與機器人學技術期刊》2022年“最佳期刊論文獎”，以表彰該篇期刊論文對機構學與機器人學領域的杰出貢獻。

據了解，論文提出的一種新型類生物機器人——變胞機器人Origaker，是一種基于空間變胞機構的類生物四足機器人。該機器人能夠在不需要拆卸和重新組裝的情況下，實現爬行動物、節肢動物和哺乳動物等不同生物形式的轉換。

通過變胞機構與四足機器人的結合，Origaker實現了軀干結構在垂直和水平兩個方向上的旋轉，實現了軀干機構的不同變化，改變了軀干和腿部之間的位置關系，完成了不同類生物體的軀體轉化與進化，演示了進化機器人的奇妙結構演變與多態性以及多功能性。

此外，該論文還展示了一系列全新步態和運動策略，如快速旋轉步態、爬樓梯步態、跌倒后自我恢復、折疊收縮、穿越狹窄通道和直角彎道瞬間改變前進方向等。通過理論分析和實驗測試，研究證明Origaker可以進行多種生態轉換。在爬行類生物形態下，具有良好的全方向移動性能；在節肢類生物形態下，比較適合翻越垂直方向上的障礙；在哺乳類類生物形態下，可以穿過比較狹窄的一些通道。

通過重構和軀干-腿的協調并用，Origaker將自然界中三種不同足式動物的運動特性集于一身，提高了機器人的運動速度、穩定性及對復雜地形的適應能力。Origaker的設計和功能使得它在應對各種環境和任務時具有極大的靈活性和適應性。

這一國際領先研究的成果為未來開發更先進的下一代類生物變胞機器人特別是結構智能進化機器人及智能控制算法奠定了雄厚的基礎。

變胞類生物足式機器人高度適應野外變化與環境 研究團隊供圖

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