【合新闻客户端】中国科大打造会感知的仿生肌肉 让柔性机器人灵活运动
给人工肌肉“装上神经”,让柔性移动机器人不仅能动,还能“感知自己”。该成果已发表在综合性国际期刊《创新》(Theinnovation)上。
自然界中,许多爬行生物凭借精密的肌肉协调能够实现灵活移动。如果机器人也能“感知自己”,是不是就能在复杂环境里更灵活智能?
对于这种设想,日前,中国科学技术大学工程科学学院、人形机器人研究院王洪波研究员团队给出了答案:给人工肌肉“装上神经”,让柔性移动机器人不仅能动,还能“感知自己”。该成果已发表在综合性国际期刊《创新》(Theinnovation)上。
要弄清这一构想如何落地、这款新型机器人有何优势,不妨先从生物肌肉的工作原理说起。
生物肌肉能伸缩,还能感知自身状态。当肌肉被拉伸,感知纤维会识别长度变化并触发反馈。即便视觉受限,生物普遍也能依靠这种内置“传感网络”保持平衡、灵活移动。
基于这个原理,研究人员首先做了一根柔软的硅胶管,然后在外部缠绕两根方向相反的导电纤维,让它们形成类似DNA的双螺旋结构。这个设计让仿生肌肉具备运动能力和感知能力。它耐用性优异,反复伸缩超过20000次,仍能保持高精度、低迟滞的状态,并可以长期稳定工作。
依托这种仿生人工肌肉,研究人员把三组组件以三角形排列组合,打造出模块化的柔性移动机器人。通过控制三根人工肌肉的充气与放气时序,柔性移动机器人展现出运动天赋,可以蠕动前进、横向平移,也能在松软地面整体翻滚,还能通过精准调控灵活转向。
基于以上设计和研究,柔性移动机器人还能实时监控自身姿态,根据地形和外界刺激自主调整动作幅度,不仅可以绕行障碍、穿越狭窄通道,甚至在倾斜或翻倒时自动恢复平衡。
换句话说,它不仅会动,还能“思考”怎么动,在复杂环境中展现出了仿生智慧。同时,它也能利用机器学习算法,识别不同的外界交互刺激,做出智能响应,实现环境自适应。
如今这项技术还在优化完善,但随着微型气泵、电池和智能控制系统进一步集成,这种具备自感能力的柔性机器人有望走出实验室,展现出传统刚性机器人难以比拟的灵活性与适应能力。
这套人工肌肉设计方法,为柔性机器人在智能化应用场景中的发展提供了新的技术思路。
来源:合肥日报(2026-6-11)
原文链接:https://smart.hefeitong.cn/share/general/6662350