【ZiDongHua 之“自動化學(xué)院派”收錄關(guān)鍵詞： 南方科技大學(xué) 智能制造 機器人 工業(yè)自動化 具身智能】
　　
　　南科大自動化與智能制造學(xué)院岳天奇課題組提出具身智能軟體機器人系統(tǒng)
　　
　　近日，南方科技大學(xué)自動化與智能制造學(xué)院岳天奇副教授與英國布里斯托大學(xué)合作，開發(fā)了一種具有自主智能與多模態(tài)感知能力的軟體機器人系統(tǒng)。該研究受到章魚吸盤及其神經(jīng)肌肉層級結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，首次將吸附、感知與智能控制三大功能整合于單一流體架構(gòu)中，且無需依賴復(fù)雜的電子控制系統(tǒng)，為軟體機器人控制提供了“具身智能”的新范式。相關(guān)論文以《Embodying soft robots with octopus-inspired hierarchical suction intelligence》為題，發(fā)布在機器人領(lǐng)域頂級期刊《Science Robotics》上，并被選為期刊當期封面。
 
　　
　　圖/Science Robotics 2025年5月封面
　　
　　圖/相關(guān)文章
　　
　　傳統(tǒng)機器人系統(tǒng)通常依賴復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和集中式計算機進行虛擬運算，而該研究致力于以最簡單的結(jié)構(gòu)完成中等復(fù)雜度的任務(wù)。研究團隊模仿了章魚吸盤的分層神經(jīng)調(diào)控系統(tǒng)，將機械結(jié)構(gòu)與物理世界的自發(fā)交互行為相結(jié)合，模擬出“下意識”的自主動作和控制，這一策略顯著降低了系統(tǒng)的計算資源需求與成本。
　　
　　圖/仿章魚軟體機器人具身智能系統(tǒng)的實現(xiàn)
　　
　　該系統(tǒng)的核心在于吸盤集成的流體開關(guān)結(jié)構(gòu)以及吸盤與環(huán)境間的流體交互性質(zhì)，它能根據(jù)物理接觸自發(fā)觸發(fā)動作調(diào)控，同時解析一維氣壓信號，實現(xiàn)高效、靈活的抓取與環(huán)境感知。實驗表明，該系統(tǒng)能夠輕柔地抓握脆弱的氣球而不使其破裂，四指軟體手也能穩(wěn)定抓取無殼雞蛋和果凍等易損物品。在執(zhí)行驅(qū)動與抓握任務(wù)時，系統(tǒng)還能在線解析并感知物體的重量、表面粗糙度及干濕狀態(tài)等，展現(xiàn)出強大的多模態(tài)感知能力。該研究具有廣泛的實際應(yīng)用前景，包括工業(yè)自動化、安全人機交互、植入式醫(yī)療設(shè)備以及農(nóng)業(yè)自動化采摘等多個領(lǐng)域。目前，岳天奇課題組正致力于將真空吸附機制拓展至人形機器人本體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，有望為人形機器人提供新的構(gòu)型設(shè)計范式，替代傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)設(shè)計方式，全面提升機器人的運動效率和行為流暢度。
　　
　　論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adr4264 岳天奇
　　
　　準聘副教授、研究員、博士生導(dǎo)師。博士畢業(yè)于University of Bristol，加入南科大前在Bristol Robotics Laboratory從事博士后研究。加入南科大后，成立仿生智能機器人設(shè)計課題組（Bioinspired Intelligent Robot Design Lab, BIRD Lab）。研究方向主要包括真空吸附機制在仿生機器人中的設(shè)計與應(yīng)用，以及類人型仿生機器人系統(tǒng)的設(shè)計與集成。以第一作者論文發(fā)表于Science Robotics (封面文章)、Nature Communications (亮點文章)、PNAS (亮點文章)、IEEE RA-L、IEEE ICRA、IEEE RoboSoft等期刊與會議。相關(guān)成果曾獲美聯(lián)社采訪、BBC電視臺宣傳、Newton雜志收錄，并多次獲Tech Briefs、DeepTech深科技等知名科技媒體的專題報道。