变形MILR:一种用于复杂环境机动的线驱动无肢机器人设计与控制
研究人员提出了一种名为Morphing MILR的线驱动无肢机器人,它通过滚动关节重新配置身体形态和柔顺性,实现了侧向波动、侧绕、滚动和扭转等多种运动模式。该机器人利用分布式线驱动和可编程被动柔顺性,无需复杂传感即可实现稳健的接触丰富运动。潜在应用包括搜索救援、环境监测和检查。
近日,来自arXiv预印本的一项研究提出了一种名为“Morphing MILR”的线驱动无肢机器人,旨在解决传统无肢机器人形态固定、运动模式单一的关键挑战。该机器人通过创新的滚动关节设计,能够重新配置身体形态和柔顺性,从而实现侧向波动、侧绕、滚动和扭转等多种运动模式,在复杂环境中展现出卓越的机动能力。
传统无肢机器人虽然凭借细长的身体结构和对体地相互作用的利用,在狭窄和杂乱的环境中表现出色,但通常依赖固定的身体配置,每种形态仅针对单一运动模式或环境优化。这限制了它们的适应性。为了突破这一局限,Morphing MILR采用分布式线驱动系统产生行进的身体波,同时利用可编程被动柔顺性,在不依赖复杂传感器或高带宽反馈的情况下,实现稳健的接触密集运动。其核心创新在于沿身体分布的滚动关节,这些关节能够重新定向弯曲平面,配合齿轮锁定装置,无需持续供电即可维持配置,从而支持快速形态切换和运动风格之间的平滑过渡。
实验结果表明,Morphing MILR能够可靠地生成各种步态,成功穿越布满障碍物的环境,并在不同运动模式间自由切换。这一通用平台不仅证明了形态与柔顺性协同控制的可行性,也为无肢机器人在搜索救援、环境监测和工业检查等实际应用中提供了新的解决方案。研究团队指出,该机器人代表了向更通用、更灵活的无肢机器人系统迈出的重要一步。
该研究成果已于2026年7月22日提交至arXiv预印本平台,由Donoven Dortilus等五位作者共同完成。研究得到了相关领域的关注,未来有望推动无肢机器人在真实世界中的广泛应用。