复合多用途机器人以其结构的多样性、认知的多模态性、平台的解耦性、场景的自适应性以及功能的复合性,在生产和服务行业
中展现出巨大的潜力和价值。
结构多样性是复合多用途机器人的关键技术特征之一,它使得这些机器人在执行
复杂或多变任务时具有更G的灵活性和适应性。随着材料科学、控制理论和人工智
能等L域的不断进步,复合多态机器人的结构多样性将变得更加丰富和精细。在模块化技术G度成熟和解耦后会涌现多种变化,能够根据特定任务或环境需求进行调
整。机械结构可能包括可伸缩的臂膀、旋转关节、多足或轮式移动系统,这些设计使得机器人能够适应狭窄或开放的空间,执行从精细操作到重物搬运等多样化任务。

复合多用途机器人则可能在力量、耐力或特定环境下的操作能力上更为出色。总结技术特征包括了以下多个层面的能力:
(1)结构变化能力:复合多态机器人能够从一种形态转换到另一种形态,以
适应不同的操作环境或执行不同的任务。这种变化可能是连续的或离散的。
(2)重构多态能力:机器人的设计允许根据不同的应用需求进行扩展或定制,
以满足特定任务的需求。机器人的某些部分可能设计为可重构的,能够通过机械连接或铰链在不同位置和方向上进行重组。UR(Universal Robots)是一家丹麦小型
灵活工业协作机器人手臂 (cobots) 制造商,其生产的机器人机械臂可以根据不同的
任务需求进行重新配置,例如改变臂长、关节角度或末端执行器的类型。
(3)环境优化结构:复合多态机器人通常配备有先进的控制算法,能够根据
环境反馈和任务需求自动调整其结构形态。如E-puck是一种小型的模块化机器人,
用户可以根据自己的需求添加传感器、执行器或其他模块,从而扩展机器人的功能。
(4)重构运动模式:机器人可能具备多种运动模式,例如滚动、爬行、飞行
或游泳,以适应不同的地形或环境条件。麻省理工学院媒体实验室开发出了一款
LineFORM可变形机器人原型。LineFORM是一种蛇形机器人,可以形成许多形状,
同时具备灵活性和刚性,能够通过改变其内部结构来适应不同的地形,例如从四足
行走模式变为两足行走模式,甚至能够像蛇一样蠕动。
(5)感知按需重构:为了实现有效的形态变化,机器人可能集成了多种类型
的传感器,如触觉、视觉、声音或环境传感器,以感知外部环境并做出相应的结构
调整。Roomba是 iRobot 公司生产的一系列自主机器人吸尘器,用户可以根据清洁
任务的需求更换不同的清洁头或传感器模块。
(6)结构重构低能耗原则:在设计时考虑能量效率,确保形态变化过程不
会消耗过多的能量,这对于电池供电的移动机器人尤其重要。
(7)智能启发结构设计:许多复合多态机器人的设计受到自然界生物的启发,
模仿它们适应环境的能力,如模仿章鱼的触手或壁虎的脚来实现粘附和移动。如以
色列Temi是一种多功能服务机器人,集成了导航、语音识别、物体识别和自主充电
等功能,能够根据任务需求在不同的模式之间切换
|