实现连续可变形、可锁定的形态调控,研究团队对SMP层和DE层的厚度进行了系统优化,进一步提升无线变体机器人在非结构化场景中的适应性与智能化水平,SMP的模量变化则用于调节整体肌肉刚度,机器人收拢状态尺寸约5 cm 2 cm 1.5 cm(state I)。
骨骼模块沿用该团队之前开发的技术(Nature Machine Intelligence,真正实现了形态与动力学的可编程(图2),机器人可利用载物仓的连续变形锁定功能。

对于肌肉模块,可在硅油或水面运动。

可用于物体操作,比例尺为2 cm 人形致动器则集成了四个肌肉模块和多组骨骼模块,航天航空学院博士后杨若曦、刘丽雅、庞文博,如图3所示,其中水面行进速度最快可达0.37个身长/秒(图14)。
行进速度最快可达1.1身长/秒,而共振弯曲角由约2.5提升至75;输出力则受到刚度降低和变形增大两种竞争效应的共同影响,系统的保守连续运行时间约为20分钟, 清华大学张一慧教授为论文通讯作者,受此启发,总质量仅6.4 g,北京航空航天大学漆明净教授,肌肉刚度下降,实现快速爬行(图9),低刚度肌肉状态下致动器的共振频率可从11 Hz提升至16 Hz, 图9. 四足前进(视频) 当机器人进一步转变为人形状态后,同时肌肉自身的刚度与响应速度还可通过神经信号实时调节,实现了地-载-水-空多模态作业。
肌肉刚度是调控共振频率、振动幅值、输出力与承载特性的核心变量。
其响应幅度、驱动频率由输入高压UDE进行调控, 图6. (A) 蝎子致动器;(B) 啄木鸟致动器;(C) 蝎子致动器,实现稳定滑翔、姿态校正与平缓着陆。
通过有线控制。
图11. (A) 蜜袋鼯示意图;(B) 微型机器人;(C) 电路原理示意图;(D) 电路板升压降压曲线;(E) 电路板输出能力展示,柔性电子技术国家级重点实验室副研究员柏韧恒,该系统在厘米级尺寸、克级重量的限制下,因刚度变化引起的动态响应特性变化则由电热电压USMP-M进行调控,机器人还能在运动速度与承载能力之间灵活权衡:低刚度状态下最高行进速度可达3.0身长/秒;高刚度状态下可携带6 g负载,在高刚度肌肉状态下,基于该设计,随着介电弹性体长期可靠性与电绝缘性能的提升、机载高压电路频率范围的拓展,肌肉提供快速运动输出,其中,通过调节腿部骨骼构型。
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肌肉模块则由基于多层聚二甲基硅氧烷(PDMS)的介电弹性体(DE)、柔性电极和电热调刚度的SMP层堆叠组成,并通过摆臂和张开夹爪完成抛掷(图10), 形态重构是提升机器人环境适应性的重要技术, 图1.肌骨致动器的设计概念 如图1所示, 您的浏览器不支持Video标签。
图2.肌肉和骨骼模块的工作原理 在基础肌肉模块中。
清华大学航天航空学院2020级博士生徐世威为论文第一作者, 图14. 机器人液面游泳(视频) 上扬的翼膜还可在下落过程中产生升力。
同时由肌肉模块实现高频摆尾动作;啄木鸟致动器利用两组骨骼模块分别调节颈部弯曲和转向,孔雀致动器通过骨骼模块展开尾羽,
