MIT工程师设计出一种新型机器人小肠镜,可在直径约1英寸、长度超过20英尺的小肠内移动,完成成像、给药以及切除小息肉或取活检。该机器人借鉴蛇的蜿蜒运动方式和鳞状皮肤抓地结构,采用四腔室多功能执行器,通过调节各腔室气量控制伸展与弯曲方向;头尾段的可膨胀锚定气囊交替充放气以推进,表面覆盖受剪纸启发的图案化涂层以附着肠道黏膜。相关论文发表在Science Robotics,高级作者为MIT机械工程教授Giovanni Traverso。现有双气囊小肠镜需人工交替充放两个气囊,过程缓慢费力,该研究的目标是让这段20至25英尺小肠的评估更自动化。
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研究团队设计并制造了一款个性化气动软体机器人外骨骼手套:先用拓扑扫描获取用户手部解剖数据,再用硅胶模铸成型。有限元分析评估了执行器与简化个性化生物力学手指模型之间的物理人机交互接触力,结果显示关节动员充分,但近节指骨存在非理想压缩。气动压力控制实验表明,该手套可准确、定向地驱动掌指(MCP)与近端指间(PIP)关节;多设计对比显示,放松应变限制层能改善执行器与手指关节的对齐。
研究团队提出一种使用现成材料制造多层 PVDF 压电执行器的新工艺,通过并联布线信号电压降低集成复杂度。经实验验证的第一性原理模型显示,在所选几何结构下,力随层数线性或超线性增加,位移随层数呈三次方下降;堆叠中使用更薄 PVDF 层可提高比功率密度。已制造执行器实现大于 9 mm 自由偏转、大于 20 mN 阻塞力和大于 500 Hz 带宽,并集成到利用共振实现平面运动、可承受大外部冲击的低矮昆虫尺度机器人中。
论文发布 iAssistADL 平台,一种面向日常生活活动、用于未来震颤与共济失调补偿的 3 自由度辅助装置。其机械架构将所有执行器置于基座,以降低运动质量、实现解耦运动学并获得高机械透明度;控制上采用水平面开环力渲染与垂直方向闭环力控制的混合策略,以缓解摩擦对垂直轴透明度的影响。实验显示水平面阻力矩低于 0.1 Nm,工作空间内末端力最高约 10 N,水平力渲染在 4 Hz 以内准确;垂直轴在高频段仍受摩擦动力学限制。
该论文针对直接关节映射遥操作的两个问题提出方法:独立电机饱和会破坏差动腕部的俯仰-滚转协调,固定映射难以应对重力负载与执行约束引起的跟踪突变。作者提出执行器约束感知的主从遥操作方法,联合建模主端重力补偿、主从关节映射与从端差动腕控制,在电机空间按可用重力裕度做协调饱和,并集成连续角度解缠、反馈状态监测与可行参考更新。实机实验显示腕部轨迹比直接映射更平滑、恢复更连续。
论文提出一类线性扭转侧向蜿蜒步态,用线性扭转函数把扭转负载分布到蛇形机器人全身,而非集中在中间两个扭转关节。在转向速度与总输出功率匹配的条件下,单个扭转关节峰值输出功率降低42%。真机实验显示,新步态可在滚动矢量方法无法通过的多种地形上移动,且比不扭转的传统侧向蜿蜒快最多49%。
arXiv 2610.29030v1 提出 PHD-Hand,一种完全连杆驱动的人形灵巧手,每根手指具备至少 3 个驱动自由度(DOA)。设计采用独特柔性铰链与弹簧钢弹性驱动杆,简化连杆传动,避免大量微型运动部件,可用低成本 3D 打印机制造,尺寸更接近真人手。研究对原型进行了抓取与物体操作评估,并给出运动学与控制方面的最新结果。
该研究提出强化迭代学习控制(RILC),将迭代学习控制与强化学习并发耦合:ILC提供高质量样本,RL作为跨迭代的泛化策略,从而在无需逐轨迹单独学习的情况下实现首次试验即高性能跟踪。论文给出理论证明,表明RL分量保持ILC稳定性,并在特定条件下可渐近降低误差界。实验在欠驱动4自由度串联弹性机器人上,针对不同轨迹与建模失配进行仿真与验证。

