清華-伯克利深圳學(xué)院王曉浩林立偉團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》發(fā)文報(bào)道可高速運(yùn)動(dòng)的耐擠壓柔性機(jī)器昆蟲(chóng)

清華新聞網(wǎng)8月6日電（通訊員 張旻）8月1日，清華-伯克利深圳學(xué)院王曉浩/林立偉團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》（Science Robotics）上發(fā)表題為“可高速運(yùn)動(dòng)的超魯棒類(lèi)昆蟲(chóng)柔性機(jī)器人”（Insect-scale Fast Moving and Ultrarobust Soft Robot）的研究論文。該論文報(bào)道了一種可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)并可耐受成人踩踏的全柔性微型機(jī)器昆蟲(chóng)。

圖1 柔性微型機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)與軀干多層結(jié)構(gòu)微觀(guān)照片

微型機(jī)器昆蟲(chóng)可用于災(zāi)后搜救、環(huán)境監(jiān)測(cè)、偵察監(jiān)聽(tīng)等隱蔽狹小空間作業(yè)場(chǎng)合，具有行動(dòng)靈活、隱蔽性強(qiáng)、可集群化作業(yè)等特點(diǎn)。傳統(tǒng)剛性機(jī)器人昆蟲(chóng)存在體形較大、不耐擠壓、易受破壞等問(wèn)題，本研究中，研究者提出了采用柔性壓電材料和聚合物骨架相結(jié)合的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，機(jī)器昆蟲(chóng)的最高運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)20身長(zhǎng)/秒（20cm/s）,為已知柔性機(jī)器人中的最高值。同時(shí)，由于采用全柔性折疊結(jié)構(gòu)，可以在承受一個(gè)成人（近60公斤）踩踏后，仍然具備50%的運(yùn)動(dòng)能力。

圖2 哺乳動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物以及各類(lèi)軟體機(jī)器人和執(zhí)行器相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度與體重的關(guān)系。星號(hào)為本文工作不同型號(hào)機(jī)器人達(dá)到的運(yùn)動(dòng)速度。

本文由清華大學(xué)王曉浩教授團(tuán)隊(duì)與伯克利加州大學(xué)林立偉教授合作完成，清華大學(xué)為第一完成單位。論文第一作者為清華-伯克利深圳學(xué)院博士生吳一川，論文的共同通訊作者為清華大學(xué)深圳研究生院張旻副教授、伯克利加州大學(xué)鐘俊文博士后以及林立偉教授。論文的合作者還包括清華-伯克利深圳學(xué)院博士生梁家銘、伯克利加州大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系羅納德·菲爾林（Ronald Fearing）教授、整合生物學(xué)系羅伯特·福爾（Robert Full）教授課題組，以及北京航空航天大學(xué)閆曉軍教授?！犊茖W(xué)·機(jī)器人學(xué)》作為《科學(xué)》雜志子刊，是機(jī)器人領(lǐng)域最頂級(jí)的期刊，2018年影響因子為19.4。

論文鏈接:

https://robotics.sciencemag.org/content/4/32/eaax1594

供稿：深圳研究生院

編輯：程曦