类似乐高的原木机器人标准化软机器人的结构设计
Zheng Wang1, Yuzhe Wang2, Hongying Zhang1
1Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore, Singapore, 117575, Singapore.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|December 12, 2025
概括
这项研究引入了一种新的方法,用于设计软机器人,使用模块化,类似乐高的原木执行器. 这种标准化的方法可以通过优化组装来创建准确和功能性的机器人系统.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 机械工程 机械工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 软机器人在灵巧和安全方面提供了优势.
- 目前软机器人的设计方法可能是复杂和耗时的.
- 模块化组件可以简化机器人构造.
研究的目的:
- 介绍一种用于自动构建软机器人的新设计方法.
- 为了标准化设计过程,使用模块化的,类似于乐高的原木执行器.
- 通过创建功能机器人系统来验证方法.
主要方法:
- 将厚度适应纳入动力学模型.
- 开发一个基于优化的组装策略.
- 设计和组装LEGO类原木执行器进行验证.
主要成果:
- 一个机器人手臂实现了高位置精度 (在400毫米跨度上偏差3毫米).
- 成功设计,建造和测试用于操纵和检查的软机器人.
- 演示了一个双脚行走机器人,证实了算法可行性.
结论:
- 拟议的设计方法使软机器人的自动构造成为可能.
- 类似乐高的原始人执行系统允许准确和功能性的机器人系统.
- 这个框架标准化了模块化软执行器组装成复杂机器人的方法.
