您所在的位置:

鳗鱼劈断后下半身还能运动机器人:拿来吧你

发布时间:2022-04-25 07:57:04 来源:天博体育app下载 作者:天博体育官方入口

产品详情/ Product description

  他们模拟鳗鱼的结构,造了个“通信中断也能继续运动”的机器人,极大地提升了机器人的运动能力。

  通常来说,如果动物的脊髓(中枢神经系统)被截断,就会出现对应的肢体瘫痪。

  即使是脊椎动物(如大部分鱼类),切断脊髓后也无法协调动作,运动能力严重下降。

  机器人通常全靠“大脑”(总控制系统)来控制动作,一旦总控信号中断,就会导致全身“瘫痪”;如果掌握鳗鱼的运动技巧,就能让运动控制变得更简单。

  其一,通过周围神经系统,来感知环境并协调运动;其二,通过中枢神经系统,用一组神经元(神经振荡器)产生规律的肌肉活动来抵御通信中断。

  研究人员设计了一组由通信电路、带有放大器的测压元件和纤维板构成的力学传感器,作为机器人的“感应皮肤”,用来感知水中的动力。

  这组力学传感器被磁铁固定在机器人的外侧,与相邻模块连接,最终与头部相连,它会将信号反馈给神经元,以此控制左右侧“肌肉”的运动。

  力学传感器和浮动元件,共同构成了机器人的“皮肤”(图中黄色防水布外围的黑色部件),机器人通过它们感知到水流压力,实现贴着障碍物游动、同时避免撞上障碍物的效果。

  这部分由10个伺服电机组成,每部分都是一个独立电路,由搭载Linux系统的计算机、电池和被动连接模块组成,构成控制一段肌肉的系统。

  各部分控制系统完全独立,即使某一部分损坏,剩下的模块也能根据传感器实现规律的肌肉活动,就像节拍器共振一样:

  然后,再用一层防水泳衣将“中枢神经系统”裹住(外侧的黄色布料),系统就做好了。

  接受测试的结构有4种,分别是无传感器(CPG)、无耦合(前后部件无关联)、无神经振荡器、全功能(论文所提结构)。

  下图是人为短暂中断不同部件的运转后,这几种机器人速度下降的情况(图A~P),其中横轴表示中断次数:

  从图中来看,中断类型分为4种:传感器中断、耦合中断、神经振荡器中断和三种部件全部中断。

  显然,无论是三种部件全部中断、还是其中一种中断的情况下,这一结构的机器人都要比其他几种机器人架构好得多。

  其他类型的几种机器人,在面临多个部件中断的情况下,次数超过9次后速度就已经下降到0。

  只有论文介绍的机器人结构,在多部件中断9次后,还能保持0.1m/s以上的速度。

  这也表明,论文中提出的机器人即使在“中枢神经系统”(总控)和“周围神经系统”(传感器)中只有一个起作用的情况下,也能保持几乎不变的运动速度。

  这项研究对于可重构和模块化机器人非常有用,也能用于搜救和环境监测中,提高了机器人的鲁棒性。

  一作Robin Thandiackal,本科毕业于ETH(苏黎世联邦理工学院),博士毕业于EPFL(洛桑联邦理工学院),目前在哈佛大学进行博士后工作。

  共同一作Kamilo Melo,曾经在EPFL进行博士后工作,此后创立机器人公司KM-RoBoTa,同时仍然与EPFL进行学术合作。

  其他的8名作者,则分别来自EPFL、法国南特大学数字科学实验室(LS2N)、日本东北大学、舍布鲁克大学。

  除了研究鳗鱼机器人以外,Kamilo Melo的公司还研究过抗摔抗掉落的蛇形机器人:

  每日头条、业界资讯、热点资讯、八卦爆料,全天跟踪微博播报。各种爆料、内幕、花边、资讯一网打尽。百万互联网粉丝互动参与,TechWeb官方微博期待您的关注。

  毫末末端物流配送车「小魔驼2.0」重磅发布:车规级传感器 售价12.88万

  福特E-Transit电动送货车获得750辆大单 预计未来几周开始交付

  瑞幸再回应饿了么门店价格BUG:系内部人员误操作 为退单用户补发代金券

  红帽首席架构师张家驹:CentOS Stream取代CentOS是必然趋势

  瑞幸再回应饿了么门店价格BUG:系内部人员误操作 为退单用户补发代金券

  雷鸟 Air全新上市,索尼Micro OLED屏幕加持,支持140英寸3D观影

  福特E-Transit电动送货车获得750辆大单 预计未来几周开始交付

  青云QingCloud EHPC 打造即买即用的全流程SaaS化超算服务

  蚂蚁链发布BTN:可将区块链网络吞吐量提升186% 带宽成本降低80%

  蚂蚁自研数据库OceanBase宣布开源 300万行核心代码向社区开放

  曝任天堂正开发Game Boy和GBA游戏模拟器 支持Switch Online

上一篇:建科机械:2021年实现扣非净利 下一篇:友达小知识课堂:SMC绝缘板的关

天博体育app下载热门分类

快速了解:
友情链接: 天博官方网站平台 天博体育app下载 天博体育官方入口
回到顶部