软体连续体机器人的感知及交互领域取得进展

图 基于高延展柔性电路的仿生软体连续体机械臂交互式抓捕 在国家自然科学基金项目(批准号:61822303)等资助下,北京航空航天大学机械工程及自动化学院文力教授研究团队,与清华大学、新加坡国立大学的研究团队开展交叉合作,在仿生软体连续体机器人的“感知-运动-交互”方面取得重要进展。研究成果以“仿生章鱼软体机械臂的感知和环境交互(Octopus-inspired sensorized soft arm for environmental interaction)”为题,于2023年11月30日发表于《科学·机器人》(Science Robotics)期刊上。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adh7852。 当前,软体连续体机器人在建模、感知及控制等方面均面临着巨大挑战。在建模方面,软体连续体具有高自由度/冗余度,其非线性偏微分方程模型求解难,常规数值近似......阅读全文

软体连续体机器人的感知及交互领域取得进展

图 基于高延展柔性电路的仿生软体连续体机械臂交互式抓捕  在国家自然科学基金项目(批准号:61822303)等资助下,北京航空航天大学机械工程及自动化学院文力教授研究团队,与清华大学、新加坡国立大学的研究团队开展交叉合作,在仿生软体连续体机器人的“感知-运动-交互”方面取得重要进展。研究成果以“仿生

首例!深圳先进院研发出仿变色龙软体驱动器

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院纳米调控与生物力学研究中心副研究员杜学敏团队研发出仿变色龙软体驱动器,首次报道了能同时通过颜色和形状改变,进而与环境实时交互的软体爬行机器人。相关研究结果以论文Chameleon-Inspired Structural Color Actuators(《仿变色龙

聚集诱导发光碳点凝胶的仿章鱼协同变形变色运动机器人

  自然界中,许多生物通过进化,不断增强自身适应环境的能力,从而利用协同的形状变形、颜色变化和运动,拥有在不同环境中交流、伪装等能力。科学家尝试设计智能人工材料(特别是具有类生物组织性能的软湿聚合物凝胶)来复制多功能协同行为,这将有利于理解自然的多功能协同行为,并可整合和升级受生物启发的多功能机器人

“蚂蚁级”感知,南开团队研获神经形态人工触角

触角是昆虫的主要感觉器官,能够精准感知微小振动、磁场方位、重力方向或化学刺激,其感知灵敏度可与人类皮肤相媲美,甚至在一些特殊功能上超过人类。然而,相比于模拟哺乳动物的感觉器官,如何模拟昆虫触角这一高灵敏、多功能的“探测器”,一直是仿生电子领域亟待攻克的难题。昆虫触角感觉器官的结构与功能为新型仿生传感

“章鱼机器人”:开启全球软体机器人新时代

  美国科学家携手研制出了一款外表酷似章鱼的“章鱼机器人(Octobot)”,这款湿软的机器人“身高”不足2厘米,是第一款全部由柔性零件组成的全自动、自带燃料、“自给自足”的机器人。据英国《自然》杂志近日报道,研究人员称,“章鱼机器人”正在软体机器人的海洋中翻起朵朵浪花。   制造出柔性零件是关键 

章鱼仿生手套可牢牢抓住水下物体

科技日报北京7月14日电 (实习记者张佳欣)美国弗吉尼亚理工大学迈克尔·巴特利特领导的一个研究团队受章鱼的启发,开发出一种章鱼仿生手套,能够牢牢抓住水下物体。他们的研究被选为13日《科学进展》的封面。 任何曾试图在水中抓住游动的鱼的人都知道,人类在陆地上游刃有余的手指很难抓住水下物体。机械工程系

学者开发仿生浮游机器人,有望在水面处理污染物

水黾是池塘上时常能看到有着细长腿的黑褐色虫子,它可以在水面自由移动、抓捕猎物。受其启发,加州大学河滨分校殷亚东教授课题组开发了一种仿生浮游机器人。 “其运动性能在类似的软体游泳机器人中更胜一筹,可与一些自然生物相媲美,有望在水面污染物处理、水面或水体内物质传输与传播等方面得到广泛应用。”殷

仿生皮肤也会“痛”

 基于ECF的仿生皮肤用于应变感知增强(SPS)的触觉和痛觉管理。(受访者提供) 痛!你的中枢神经系统向大脑传来警告:快做出应激反应保护自己! 科研人员一直希望仿生皮肤也能像生物体的皮肤一样,拥有感受疼痛的能力,进而激发

仿生皮肤也会“痛”

 基于ECF的仿生皮肤用于应变感知增强(SPS)的触觉和痛觉管理。(受访者提供)    痛!你的中枢神经系统向大脑传来警告:快做出应激反应保护自己!    科研人员一直希望仿生皮肤也能像生物体的皮肤一样,拥有感受疼痛的能力,进而激发“皮肤”所在个体的自我保护反应。    近日,受生物软组

宁波材料所在具有疼痛感知的仿生皮肤研究中取得进展

生物系统中,软组织可以通过应变增强有效地调节其机械强度以避免损伤。这些组织结合生物体的体感系统,可以经历从触觉到痛觉的可控感觉阈值转变,从而使生物体能够主动感知到可能造成伤害的机械刺激,并进一步迅速做出反应,防止危险的发生。因此,在应变机械增强之前,主动保护功能的实现依赖于感觉系统触发的强烈且快速的

超灵敏软体微米机器人问世!助力精准医疗

  弹簧作为能量转换器件,小至钟表、扭秤,大至汽车悬挂、原子力显微镜等均使用弹簧作为其关键部件。在自然界中,细菌和精子等微生物或细胞亦使用它们纳米级的弹性菌丝进行传感、驱动和捕食,其力感知灵敏度可以精细到纳牛乃至皮牛级别的重量。  把弹簧结构运用到微观世界中,开发出具备弹性结构的微纳器件,是科学家们

中国科大在手功能精细运动康复机器人方向获进展

  近日,中国科学技术大学张世武教授、金虎副教授与王柳特任教授基于手指皮肤非均匀形变机制和手部精细动作康复运动机制,以高功重比形状记忆合金(SMA)弹簧为驱动,提出了一种具备精细动作训练的便携式柔性康复手套机器人,有望服务全球数千万手功能障碍患者的精细动作康复与日常生活辅助。相关成果以 "A sof

Nature子刊:中国科大团队开发柔性康复手套机器人,实现手功能精细运动

  中国科学技术大学张世武教授、金虎副教授与王柳特任教授等在 Nature 子刊 Nature Machine Intelligence 上发表了题为:A soft-packaged and portable rehabilitation glove capable of closed-loop f

科学家开发出柔性可穿戴长波红外光热电探测器

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员姜鹏、副研究员陆晓伟、包信和院士团队开发了柔性、可穿戴长波红外光热电探测器,并将其用于电子皮肤非接触温度感知。相关成果发表在《先进材料》上。仿生触觉是智能机器人感知外部环境刺激的基础。在传统触觉系统中,触觉传感器需要与外部环境物理接触进而获取温度信息,无法在接

科学家开发出柔性可穿戴长波红外光热电探测器

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员姜鹏、副研究员陆晓伟、包信和院士团队开发了柔性、可穿戴长波红外光热电探测器,并将其用于电子皮肤非接触温度感知。相关成果发表在《先进材料》上。仿生触觉是智能机器人感知外部环境刺激的基础。在传统触觉系统中,触觉传感器需要与外部环境物理接触进而获取温度信息,无法在接

全球首款自适应水凝胶仿生吸盘成功开发

“轻一点,再轻一点!”实验室里,一只机械臂缓缓伸向盛在碗里的生蛋黄。围观的几位科研人员屏住呼吸——蛋黄表面那层薄膜薄到几乎透明,任何轻微挤压都可能前功尽弃。然而,机械臂前端的“吸盘”只是温柔地贴住蛋黄,稳稳提起,再平稳放回。蛋黄完好如初,甚至没留下指纹。近日,中国科学院兰州化学物理研究所润滑材料全国

机器鱼如何以假乱真?黄埔科普讲坛第11期开讲

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510452.shtm10月16日,由广州开发区科协(黄埔区科协)等单位主办、广州物联网研究院承办的黄埔科普讲坛第11期暨万象校园科学公开课第6期在广州黄埔举行。北京大学工学院教授谢广明和中国科学院植物研

毛虫形软体机器人实现快速运动

  据美国物理学家组织网报道,美国塔夫茨大学的研究人员研制出了一种外形类似于毛毛虫的软体机器人,这种机器人不但十分灵活,还具有和毛毛虫一样的滚动弹射能力。相关研究发表在4月27日出版的《生物灵感与仿生学》杂志上。   软体机器人是机器人研究中的一个重要领域,它们非常灵活,适应性极强

苏州纳米所在柔性仿生传感器领域取得系列进展

  随着柔性电子学、材料科学及微纳加工技术发展,柔性/可穿戴电子技术近年来成为电子器件研究的重要领域。其中,能够实现对外界信号精确感知的高性能柔性可延展传感器是其中的基础性核心元器件之一。由于具有良好曲面共形特征及轻、柔、韧等特性,柔性传感器在人机交互、智能机器人、人工智能、可穿戴设备、医疗监测及运

Angew.-宁波材料所在高分子水凝胶驱动器方面取得新进展

  在亿万年的自然演化中,一些生物体逐渐发展出体色、形态等随环境变化的能力。其中,最典型的例子就是变色龙:它能够根据外部环境或情绪心理的变化来快速改变肤色,以达到伪装或交流的目的。研究表明,变色龙的皮肤具有特殊的多层色素细胞构造,环境或情绪的变化会诱导皮肤肌肉运动,改变皮肤多层色素细胞的分布,进而实

智能仿生感知系统的柔性人工突触研究获进展

  人工智能技术的发展为人机交互、仿生感知系统及智能机器人等领域带来革命性变化,同时也对复杂数据的处理和人机交互界面提出新要求。不同于目前基于软件系统和冯·诺依曼构架计算体系实现的神经网络,人脑运算方式具有高效率和低功耗的特点。因此,通过人工突触器件的制备,在硬件层面上模拟人脑的神经拟态器件,对构建

仿生肢体让患者获得真实感知能力

皮质内植入物帮助英柏瑞控制机械手臂。图片来源:《自然》网站几十年来,科学家一直致力于恢复四肢缺失或瘫痪人士的行动能力,然而,现有的仿生肢体并非尽善尽美。美国匹兹堡大学生物工程师罗伯特·冈特表示,要想真正恢复患者的运动能力,关键在于恢复他们对触觉和温度的感知功能。英国《自然》网站在近日的报道中指出,科

仿生鱼事业也许也是兴趣

有人说,毁掉一个兴趣的最快方式,就是把它当成事业去做。对此,吴正兴可不认同。 十多年前还在读研时,想到仿生,吴正兴头脑中浮现的是有趣、知识、创新等词汇。而今当他和团队亲手把仿生机器海豚、仿生金枪鱼、仿生蝠鲼等放进湖里、海里后,他的感受又丰富了许多。 把仿生机器鱼当成事业,吴正兴不仅没有失去兴

仿生传感与驱动材料研究综述-探讨其应用和发展前景

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院医工所纳米调控研究室副研究员杜学敏(通讯作者)及其团队成员赵启龙(第一作者)、王运龙(共同第一作者)和助理研究员崔欢庆等在光电磁功能材料期刊Journal of Materials Chemistry C 上发表仿生传感与驱动材料研究综述,全面总结了可随外界环境

我所开发出柔性可穿戴长波红外光热电探测器

近日,我所催化基础国家重点实验室热电材料与器件研究组(525组)姜鹏研究员、陆晓伟副研究员、包信和院士团队开发了柔性、可穿戴长波红外光热电探测器,并将其用于电子皮肤非接触温度感知。仿生触觉是智能机器人感知外部环境刺激的基础。在传统触觉系统中,触觉传感器需要与外部环境物理接触进而获取温度信息,无法在接

新仿生驱动器诞生-有望在仿生机器人、智能传感等领域应用

  记者近日从中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所获悉,该所陈韦课题组利用制备出的新型碳氮二维纳米片电极材料,成功构筑了具有快速大应变响应的电化学驱动器,并在此基础上设计出扑翼飞行、线性运动、蛇形爬行等多种多自由度运动形式的仿生驱动器件。相关成果日前发表于《自然—通讯》杂志。  自2010年以来,该课

中科院团队成功研发“仿蝠鲼类生命机器人”

在浩瀚无边的海洋世界里,有一种鱼拥有巨大的“羽翼”,像自带光环的礼服侠,它就是蝠鲼,也被称为“魔鬼鱼”。作为自然界最高效的游泳者之一,蝠鲼几乎能毫不费力地在水中滑翔,甚至在湍急水流中也能敏捷地来回游动。 大自然为机器人的发展提供了巨大支持。近日,中国科学院沈阳自动化研究所类生命机器人研究团队以蝠

天津大学研发有触觉的4D打印软体机器人

  近日,天津大学材料学院教授封伟研发了一种具备自主行动能力和触觉应变的4D打印软体机器人,该机器人在一次打印成型后即具有热致无约束滚动能力,无需任何其他后续加工程序。  该研究成果在《细胞》出版社旗下顶尖期刊《物质》发表。  传统制造方法限制了软体机器人“智能”  软体机器人是一种新型柔韧机器人,

继打印细胞和器官之后,3D打印探索制造软体机器人

这条章鱼,可能是个假章鱼。深海里的软体生物一直都是神秘而暗黑的存在,像章鱼和乌贼这样的头足类动物更是机器人世界的灵感来源。The U.S. Army Research Laboratory与明尼苏达大学合作,对软体机器人进行探究。该研究小组近期发表了一份研究报告:面对庞大的障碍时,无脊椎机器人拥有天

搭载高精度传感器还能以假乱真,智能软体仿生鱼“文鳐”问世

虽然在空气中的“体重”达到35斤,但在水里游动时,它却灵活无比,令人与鱼难辨真假。仿生鱼“文鳐”。 本文图片均为 上海海洋大学 供图4月20日,智能软体仿生鱼——“文鳐”问世。当日,上海海洋大学展示了这款智能软体仿生鱼,它形似蝠鲼(俗称“魔鬼鱼”)的体态,翼展1米。该仿生鱼由上海海洋大学核心成员30