机器人

        实验室开展了多种类型机器人的研究。我们的研究原则是在满足机器人使用要求的基础上尽可能简化机器人的设计。为此我们在机器人的设计中引入了折展结构和仿生学的研究方法。
        折展结构具有在最少自由度的情况下实现大幅度改变尺寸和形状的优异特性。三重对称Bricard机构是一种具有很好折展特性的6R过约束机构,我们将三重对称Bricard机构与机器人结合在一起,设计出了一种新型的折展机器人。它能够通过改变自身形状适应多重任务和多重工作环境的要求,在勘察、救援、以及航天中具有很好的应用前景。

一种基于三重对称Bricard机构的可变形机器人

        通过对自然界中六足昆虫如蚂蚁、螳螂的观察发现,它们身体都是多节的,它们在遇到障碍物时会通过抬升前段身体增加其越障的能力。受该方式启发,我们设计了一种名为“HIbot”的身体躯干可动的六足爬行机器人。当机器人遇到障碍物时,前段身体会在前轮腿与障碍物之间的摩擦力作用下被动抬升。该机器人可在各种户外环境中爬行,如砾石,草地等。在轮腿和可动躯干的协助下,它还可以爬过高达有腿轮半径2.8倍的障碍物。这些特性使机器人在实际应用中具有巨大的潜力。

一种受六足昆虫启发的爬行机器人

        上述两种机器人因其可变形以及越障能力强的特性,适合用于安保和灾害的调查任务中。未来的工作将进一步从折展结构以及动物的身体与环境的相互作用行为中获取灵感,并研究机器人系统中机械智能和计算智能之间的合作策略。