科學家研發仿生機器狗 無需馬達就能奔跑
科技
03-28
荷蘭臺夫特理工大學與瑞士洛桑聯邦理工學院的科學家團隊,成功開發出一款能夠像真狗般奔跑的四足機器人。這項突破性研究結合創新機械結構與資料驅動技術,成果發表於《自然-機器智慧》期刊,為節能機器人技術開闢新道路。
臺夫特理工大學助理教授科西莫·德拉桑提納指出:「雖然商用四足機器人日漸普及,但能源效率不彰嚴重限制其運作時間。我們的研究目標就是透過模仿生物系統的高效特性,來最佳化機器人的機械結構。」
研究團隊特別觀察到自然界中的神奇現象。德拉桑提納展示一段影片:一條魚逆流而上避免被沖走,看似平常的畫面卻隱藏驚人事實——那其實是條死魚。牠的遊動完全依靠身體被動機械結構,而非自主意識。「這充分證明最佳化的機械結構本身就能產生高效運動。」德拉桑提納解釋道。
在博士生弗朗切斯科·斯特拉、碩士生米卡埃爾·阿奇卡爾及首席研究員喬西·休斯的協作下,團隊運用機器學習工具分析真實犬隻的運動資料,據此設計機器人的彈簧、纜線與連動裝置配置。最終成果是款能完全依靠跑步機推力、無需馬達驅動就能適應不同速度行走的機器人。
雖然這款機器人主要採被動運作模式,研究團隊仍為其加裝備用馬達以增強功能性。德拉桑提納說明:「馬達能讓機器人應對爬階梯或避障等挑戰,但拜機械設計最佳化所賜,馬達使用頻率可降至最低。」
這項創新標誌著全智慧機器人發展的重要里程碑。德拉桑提納總結道:「透過同步提升機械結構與認知能力,我們致力開發不僅更節能,還能高度適應複雜環境的四足機器人。」