软体机器人技术突破 - 软体机器人凭借柔软可变形的结构在智慧农业、水下探测、人机交互与康复领域展现巨大潜力[1] - 传统集中式处理器控制限制机器人运动速度和灵活性 在复杂环境下适应性与自主性不足[1] - 开发新型控制驱动技术成为提升机器人运动速度、灵活性和适应性的重要方向[1] 仿生自振荡肢体设计 - 研究团队受海星神经环分散协调机制启发 设计基于细软管自振荡行为的独立肢体装置[7] - 肢体由弯曲薄壁硅胶管构成 固定在3D打印支架内 施加15SLPM恒定气流时产生100Hz自发振荡[9] - 管材扭结波与压力相互作用是自振荡核心机制 恒定气流流速可调节振荡频率实现可控运动[10] 多肢体耦合技术 - 通过并联两个相同耦合管实现双肢体同步 短于12cm耦合管同步 长于12cm反相同步[14] - 构建四强耦合自振荡肢体机器人 在大小重量和绝对速度上接近蟑螂性能[14] - 所有肢体可自主同步激活 以瞪羚慢步态奔跑 多肢体比单肢体速度更快[14] 无线自主运动实现 - 采用两个微型气泵和锂离子聚合物电池驱动 开发真正无线软体机器人[15] - 以约2Hz频率自主跳跃 速度较现有无线软体机器人快一个数量级[17] - 搭载两个光敏电阻传感器作为"眼睛" 实现自主趋光行进能力[17] 性能表现与应用前景 - 通过物理同步实现协同超快运动 速度达1.1 m/s 具备避障和环境切换自主行为[18] - 采用去中心化运动策略 为驱动控制能力有限的自适应机器人提供全新行进方案[18] - 未来可结合材料科学、流体力学和机器人设计 开发更智能高效适应复杂环境的机器人[18]