长治泡沫板胶 运用种新法 对柔软体机械臂的有控制次实现

科技日报北京5月26日电 （记者张佳欣）美国弗吉尼亚理工大学研究团队开发出种受大脑经元启发的新型计法。这种法被称为“储备池计”，破解了软体机器人控制难题，次实现对速柔软体机械臂的有控制，并在类脑芯片上将能耗降至原来的1/75。这项成果有望动软体机器人向小型、自主向发展长治泡沫板胶，未来可应用于医疗、农业、灾害搜救和基础设施检测等域。相关研究发表于新期《美国国科学院院刊》。

软体机器人的灵活程度让金属机器人相形见绌，但这种“像生物样柔软”的特使其难被控制。与传统机器人依靠固定关节和预设指令不同，软体机器人由柔材料构成，运动式加复杂。个部位的弯曲，可能会改变整个身体的受力状态，因此很难通过连串明确命令精确控制。

此次，研究团队利用三维虚拟工具，设计出种仿照蛇类身体结构的模拟机械臂。该机械臂采用中央弹核心长治泡沫板胶，并配备多组类似人类肱二头肌和肱三头肌的成肌肉，这些“肌肉”彼此重叠、协同工作，驱动机械臂完成弯曲、扭转和伸展等复杂动作。

现有控制法难以适应这种度柔软、变化快速的结构。为解决这问题，团队引入了“储备池计”的经计法。他们将机械臂运动数据输入系统，设定目标动作后，通过大量虚拟实验，让系统不断学习不同“人工肌肉”之间如何协同运动。随着实验结果持续反馈，个关于软体机械臂行为的新模型逐渐形成。

这种法不仅突破了传统人工智能和机器学习在软体机器人控制上的局限，泡沫板橡塑板专用胶还展现出的能。当研究团队将系统部署在种模仿大脑经元“脉冲”工作的经形态芯片上后长治泡沫板胶，能耗多可降低至原来的1/75。

目前，这种“肌肉型”机械臂仍停留在虚拟阶段。团队下步计划制造实体原型机，进步验证这种控制法在真实软体机器人中的果，希望未来的软体机器人能像章鱼等柔软生物样，拥有加自然灵活的运动能力。

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这是次解题式的改变。软体机器人敏捷灵活，但如果要清每处的受力情况，传统法根本追不上它变形的速度。到底要如何控制它？科研人员另辟蹊径，用了新法构建关于软体机械臂行为的模型。这种控制法摆脱了建模每个受力点的传统思维式，大大节约了力，在小芯片上就能把法跑起来。新法也把软体机器人从实验室模型往实用工具进了大步，搜救、巡检，这些有风险耗体力的活，有望多由机器人承担。

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