中国科大仿生机器人新突破：抓取能力惊人！

中国科大仿生机器人新突破：抓取能力惊人！

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新浪网

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来源

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https://finance.sina.com.cn/tech/digi/2024-12-24/doc-ineaqtkf1383503.shtml

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https://www.stratasys-china.com/3d-da-yin-fang-sheng

近日，中国科学技术大学在仿生机器人领域连续取得重大突破，两项创新成果引发广泛关注。一方面，该校研究团队成功研发出具有19个自由度的仿生灵巧手，能够实现人手级别的精细操作；另一方面，团队基于对数螺旋线结构设计的新型螺旋软体机器人，展现出超越传统设计的抓取能力和灵活性。

中国科大研究团队从自然界中获得灵感，通过对象鼻、章鱼触手等生物柔性肢体的深入观察，首次提出基于对数螺旋线结构的新型螺旋软体机器人设计。这种设计不仅在动作灵巧度、精细度及速度等方面接近生物体水平，更重要的是，它通过3D打印技术实现了低成本、快速制造。

这种机器人设计的核心在于其独特的逆向设计方法：首先确定机器人的极限卷曲形态（遵循对数螺旋线方程），然后将螺旋线离散化，展开得到直线形主体设计。这种设计方法结合3D打印技术，不仅大大降低了制造成本，还实现了快速优化和迭代。

北京大学王鹤课题组的研究进一步展示了仿生机器人在抓取能力方面的巨大潜力。团队开发了大规模灵巧机械手抓取数据集DexGraspNet，为5355个物体合成了132万条抓取数据，涵盖133个常见物体种类。这一数据集的规模和多样性远超现有数据集，为提升机器人抓取性能提供了有力支持。

研究团队还对现有的抓取合成算法进行了重要改进，通过优化初始化策略、接触点选取方法以及能量函数，显著提升了算法的效率和稳定性。实验结果显示，新数据集能够显著提升数据驱动的抓取合成算法的表现，但同时也表明，当前的抓取合成算法在稳定性和多样性方面仍有很大提升空间。

这些突破性研究成果预示着仿生机器人技术正在快速走向成熟。无论是中国科大研发的19自由度仿生手在假肢和人形机器人领域的应用，还是基于对数螺旋线结构的软体机器人在复杂环境中的操作能力，都展示了仿生机器人广阔的应用前景。

然而，挑战依然存在。如何进一步提升机器人的感知能力、实现更复杂的任务操作、降低制造成本，都是未来研究需要解决的关键问题。随着技术的不断进步，我们有理由相信，仿生机器人将在医疗、工业、服务等多个领域发挥越来越重要的作用，为人类生活带来更多的便利和创新。