四川大学蒲伟团队在柔性机器人动态目标捕获机制研究获进展

近日，四川大学空天科学与工程学院蒲伟研究员团队在柔性机器人动态目标捕获机制方面取得了引人注目的进展。他们的研究成果被国际知名学术期刊Nature的子刊《Nature communications》在线发表，论文题目为“通过能量收集和耗散实现动态捕获的指-掌协同软抓手”。这篇论文不仅是空天学院博士研究生张印的首篇独立作品，更是蒲伟研究员团队的杰出贡献。四川大学空天学院作为论文的第一完成单位和通讯作者单位，展现了其在机器人技术领域的卓越实力。

自然界中的许多生物体通过能量的储存和交换，能够在受到扰动后依然保持稳定性。这些生物的独特机制激发了蒲伟团队的研究灵感。他们深入探索了动态目标碰撞过程中的界面力演化机制和能量调控方法。

传统的刚性机器人通常采用缓冲装置来吸收外界干扰的能量，但对于高速动态目标，这种方法往往难以应对，容易导致不可逆的破坏。蒲伟团队针对这一问题，提出了一种指-掌协同快速能量收集和耗散策略。通过建立碰撞界面激励系统动力学模型，他们揭示了刚-柔碰撞能量收集与耗散机制。这一创新机制使得软抓手能够在数毫秒内迅速耗散并收集目标动能，将收集的能量同步转移到抓手，从而显著提高其抓力和响应速度。

这一突破性的研究不仅展示了可靠捕获高速目标的潜力，还结合了团队在柔性机器人抓手方面的前期研究，构建了指-掌协同动目标捕获样机系统。该系统的能量收集和耗散能力表现出可控可调的性能，并展现出适应更广泛目标和应用场景的可能性。这些成果为机器人技术的发展开辟了新的道路，让我们离实现动态目标的动态捕获更近了一步。