合肥訊? ?近期，中國(guó)科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院陳小平教授團(tuán)隊(duì)在機(jī)器人領(lǐng)域知名期刊《The International Journal of Robotics Research》(IJRR)在線發(fā)表了題為“Hierarchical Control of Soft Manipulators towards Unstructured Interactions”的研究論文。

陳小平研究團(tuán)隊(duì)突破了剛性機(jī)械手臂的局限性，利用軟體機(jī)器人手臂解決了不確定性場(chǎng)景中機(jī)器人的操縱問(wèn)題。從人執(zhí)行操縱任務(wù)的行為方式中汲取靈感，利用軟體機(jī)器人手臂本質(zhì)柔順性，展示出了一種全新的機(jī)器人與環(huán)境交互的范式，使得用軟體手臂可以像人類一樣輕松完成生活中各種任務(wù)，不需要提前對(duì)環(huán)境進(jìn)行精確建模，也不需要力傳感器精確的感知環(huán)境接觸力。甚至在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中被人為“搗亂”也不影響完成任務(wù)。

圖為軟體機(jī)器人手臂打開(kāi)抽屜

目前大多數(shù)軟體機(jī)器人（如柔性手爪、水下軟體機(jī)器人、軟體手術(shù)機(jī)器人）使用比較軟的柔性材料作為主體，比如硅膠。這類軟體機(jī)器人通過(guò)壓縮流體、記憶合金等方式驅(qū)動(dòng)柔性材料形變從而產(chǎn)生機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)器人受限于材料特性，很難做到大負(fù)載。象鼻是自然界中即柔順靈活又很有力氣的軟體器官。針對(duì)上述問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)于2013年提出了一種蜂巢氣動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（Honeycomb Pneumatic Networks），并基于這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制備了像象鼻一樣兼具靈活度和大負(fù)載能力的軟體手臂。“蜂巢氣動(dòng)網(wǎng)絡(luò)軟手臂”由于具有本質(zhì)柔順性和連續(xù)變形特性，在智能制造、醫(yī)療康復(fù)、家庭服務(wù)等領(lǐng)域有巨大的研究?jī)r(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。

中國(guó)科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院博士研究生姜皓為該論文的第一作者，陳小平教授為本文的通訊作者。該項(xiàng)研究受到了國(guó)家自然科學(xué)基金、教育部博士點(diǎn)基金、科大方向項(xiàng)目基金的資助。