變形MILR:一種用於複雜環境機動的線驅動無肢機器人設計與控制
研究人員提出了一種名為Morphing MILR的線驅動無肢機器人,它透過滾動關節重新配置身體形態和柔順性,實現了側向波動、側繞、滾動和扭轉等多種運動模式。該機器人利用分散式線驅動和可程式設計被動柔順性,無需複雜感測即可實現穩健的接觸豐富運動。潛在應用包括搜尋救援、環境監測和檢查。
近日,來自arXiv預印本的一項研究提出了一種名為“Morphing MILR”的線驅動無肢機器人,旨在解決傳統無肢機器人形態固定、運動模式單一的關鍵挑戰。該機器人透過創新的滾動關節設計,能夠重新配置身體形態和柔順性,從而實現側向波動、側繞、滾動和扭轉等多種運動模式,在複雜環境中展現出卓越的機動能力。
傳統無肢機器人雖然憑藉細長的身體結構和對體地相互作用的利用,在狹窄和雜亂的環境中表現出色,但通常依賴固定的身體配置,每種形態僅針對單一運動模式或環境最佳化。這限制了它們的適應性。為了突破這一侷限,Morphing MILR採用分散式線驅動系統產生行進的身體波,同時利用可程式設計被動柔順性,在不依賴複雜感測器或高頻寬反饋的情況下,實現穩健的接觸密集運動。其核心創新在於沿身體分佈的滾動關節,這些關節能夠重新定向彎曲平面,配合齒輪鎖定裝置,無需持續供電即可維持配置,從而支援快速形態切換和運動風格之間的平滑過渡。
實驗結果表明,Morphing MILR能夠可靠地生成各種步態,成功穿越佈滿障礙物的環境,並在不同運動模式間自由切換。這一通用平臺不僅證明了形態與柔順性協同控制的可行性,也為無肢機器人在搜尋救援、環境監測和工業檢查等實際應用中提供了新的解決方案。研究團隊指出,該機器人代表了向更通用、更靈活的無肢機器人系統邁出的重要一步。
該研究成果已於2026年7月22日提交至arXiv預印本平臺,由Donoven Dortilus等五位作者共同完成。研究得到了相關領域的關注,未來有望推動無肢機器人在真實世界中的廣泛應用。