维度网讯,美国杜克大学(Duke University)研发了一款名为Argus的机器人,该机器人能向任意方向瞬间看和移动,其设计原则为机器人的动态对称性提供了新的思路。研究成果于周三在线发表于《科学·机器人学》(Science Robotics)期刊。
工程学教授Boyuan Chen及其团队并未试图模仿自然界中人、狗或昆虫那样的对称形状,而是专注于运动在各方向上的均一性,即他所谓的“动态对称”。这一理念的产物便是Argus,它以神话中的多眼巨人命名,外形圆润,从中心核心辐射出20条可伸缩的腿,每条腿上都装有深度感应摄像头。由于没有前后、上下之分,Argus可以瞬间向任何方向看和移动。
在实验中,Argus成功穿越了沙滩和森林下层植被,能翻滚越过障碍物,并在被推挤后自行稳定。它还能通过在平行砖墙之间交替支撑和推进来攀爬。即使一台或多台电机失灵或一条腿折断,它仍能继续工作。研究生Jiaxun Liu是研究的合著者,他说:“观看Argus移动与观看我们曾研究过的任何其他机器人截然不同。第一次看到它在树木和崎岖地形中穿行,即使遭遇猛烈碰撞也能自如行动时,我们就知道这非同凡响。”
作为研究的一部分,团队提出了名为“动态各向同性”(dynamic isotropy)的新设计原则,该原则根据机器人在各个方向上加速的均匀程度,以0到1的尺度进行评分。当前大多数机器人,包括人形机器人和无人机,得分均低于0.6,而Argus得分高达0.91。
Boyuan Chen表示,当机器人能在各个方向上同样出色地加速时,它就不再需要以任何特定方式面向世界。他希望这一原则能指导搜救机器人、水下或空中航行器,或具备抓取物体能力的机器人开发。他说:“与其建造一个看起来像人类手的机器人手……一种思路是考虑让Argus本身成为手,并能向任何方向操纵物体。我们能够传递给世界其他领域的知识,远比建造现有机器人或复制现有物种要深刻得多。”
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