吉林
7月14日，
记者从中国科学技术大学获悉，
该校工程科学学院、人形机器人研究院
王洪波研究员课题组
受章鱼触手肌肉驱动和本体感知机制启发，
研制出一种集驱动与感知
于一体的全向软体触手。
即使在完全黑暗、无法借助摄像头的情况下，
这条触手依然可以感知自身姿态，
并完成精准轨迹跟踪。
全向感知软体触手的系统架构及应用
与传统机械臂相比，软体触手更加柔软，能够适应狭窄空间和形状不规则的物体，但也正因为“太软”，它的形态变化更加复杂。如何让触手准确掌握自身姿态，成为实现精准控制的关键。
通常情况下，机器人需要借助摄像头观察自身位置，但视觉容易受到光照、遮挡和空间条件限制。如果再额外安装传感器，又会增加触手结构和线路的复杂度。为解决这一问题，研究团队将感知功能直接融入人工肌肉中。
这条触手由三根人工肌肉组成。三根肌肉伸长的程度不同，触手便会向不同方向弯曲。人工肌肉内部还缠绕着双螺旋导电纤维，当肌肉伸长或收缩时，导电纤维的电感也会随之变化。
这些变化就像触手发出的“身体信号”，能够反映每根人工肌肉当前的伸缩状态。研究人员再通过算法，将这些信号转化为触手的空间形态，从而让它实时判断自身的位置和姿态。
实验显示，这条触手仅依靠自身感知信号，就能快速重建三维形态。在承载40克重量、约相当于自身重量0.87倍的情况下，触手多个动态点的平均重建误差仅为1.56毫米。即使受到外力拉扯，或处于快速运动状态，系统也能持续感知姿态变化。
全向感知软体触手的设计原理、形状感知及快速三维重建同时，触手还可以根据感知结果及时调整动作。在没有视觉辅助以及不同负载条件下，它能够完成T形、C形、方形、心形、圆形和“8”字形等多种轨迹跟踪，平均绝对误差小于1.514毫米。两条触手协同工作时，可以通过抓取过程中的形变感知物体尺寸，完成吐司制作、寿司和酱料盒抓取等操作。面对柔软、容易变形的海绵，双触手也能持续感知接触状态，并完成擦拭盘子的任务。
全向感知软体触手的多任务操作演示
（图源中国科大）
来源：合新闻
审核：马翔宇 编辑：许家权 校对：解明傲
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