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看国外大学教授如何教学生造一个仿生机器人
导语:从爬行、走路到飞行、游泳,动物们总是能轻易地在所处的环境中移动,然而,构建一个拥有同样能力的机器人就困难多了。

从爬行、走路到飞行、游泳,动物们总是能轻易地在所处的环境中移动,然而,构建一个拥有同样能力的机器人就困难多了。

 “看着自然界的这些生物,机器人学家们感觉羡慕不已,”南加州大学Viterbi工程学院的Smith国际机械工程教授Satyandra "S.K." Gupta如是说。

航天与机械工程系副主任兼高级制造中心主任Gupta说,“从大自然中汲取灵感为实现新型机器人提供了新的可能性。因此,仿生机器人已成为机器人领域的一个重要专业领域。”

通过模仿自然运动,这些仿生机器人可以去传统机器人无法到达的地方,例如地形复杂的灾难现场。它们可以用来拯救生命、提高安全性或探索偏远地区。此外,适应生物属性可以研发出更健壮更节能的机器人。

模仿动物的机器人:新的可能性

在Gupta教授的本科课程“仿生机器人”中,学生们在自然界寻找机器人设计的新可能性。在了解了传统机器人基础知识和生物启发式设计的作用之后,学生的任务是根据动物的动作构建和编程自己的机器人。

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Daiming Yang、Chenchen Huang和Shijing Lu选择构建一个模仿猫运动的四足机器人。

Yang说,跟狗和马不一样的是,猫在走路时,前腿是向前弯曲而不是向后弯曲的,这可能会在机器人运动分析中产生“奇点”。

另一组选择构建一个像螃蟹一样横着走的机器人。

Pamela Denny说,“我们组试图捕捉螃蟹缓慢行走时所产生的被动稳定动态。最困难的是将机器人放在一起,消除关节的所有摩擦,这是一项非常复杂的工作,因为有12个关节需要设置、对齐和调整。”他们团队还有Mary Bessell 和Yan Zhang。

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4月下旬,九个小组都想向全班展示了他们的项目并演示了他们机器人的独特能力。 通过步行、爬行或侧向行走,每个机器人沿着轨道走过了比其身体长度长30倍的距离,这也标志着长达一个学期的努力获得了最后的成功。

Denny表示,“我们小组很高兴创建了一个能真正工作的螃蟹机器人,这非常有趣,我强烈推荐这门课程。”

原创
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