苏黎世联邦理工学院推出可自主行走的仿生机械手

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苏黎世联邦理工学院推出可自主行走的仿生机械手

苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)软体机器人实验室研发出一款新型仿生机械手原型。该设计灵感源自经典影视作品《亚当斯一家》,其核心特征在于能够利用五指代替双腿进行自主移动。

原型机采用标准右手人体工学形态,配备五个手指与20个电动关节(每指4个)。研究团队为其集成了包含电池、传感器及核心计算单元的紧凑模块。整机重量为818克,具备脱离外部机械臂的独立作业能力。科学家在发表于arXiv平台的研究中指出,这种自带移动能力的机械手可深入狭窄或受限空间执行任务,无需庞大的运输载体全程跟随。

团队设想了典型应用场景:大型机器人可将该机械手部署至难以抵达的开口处,随后由机械手自主行进至目标位置完成操作或取物,Zui后返回原处被回收。这一专用功能使其独特的拟人外观具备了实际工程价值。

为实现自主行走,研究人员在包含多种环境的模拟器中采用强化学习算法进行训练。该过程要求极高的肢体协调性:当某一手指抬起迈步或按压按键时,其余手指必须精准配合以维持整体平衡。针对五指形态与功能差异,团队为每个手指设定了符合自然手型的独立目标位姿,使机器人能根据具体任务灵活选择落点与时机。

实测阶段,该机械手成功穿越了14种室内外路面,包括沥青、金属、瓷砖、草地、碎石及破损石材。除步行外,原型机还支持爬行、转向、按压键盘按键以及推动小型物体至指定目标。它甚至完成了Sokoban(推箱子)益智游戏关卡,通过控制方向键实现虚拟角色移动。此外,设备具备抗跌落恢复能力,即使发生倾倒也能依靠五指支撑重新稳定姿态。

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