回到顶部

报名|《仿生软体机器人》—北京航空航天大学机械工程及自动化学院 副教授,博士生导师文力

2017年10月28日 14:30 ~ 2017年10月28日 16:30

收起

活动票种
    付费活动,请选择票种
    展开活动详情

    活动内容收起

    一、主讲嘉宾科研历程

     


    还记得这只蔚蓝的章鱼手吧,内侧有吸盘的软体躯干,结合吸附与缠绕两种方式,抓取多种形状不规则的物体。它是由Festo与北航ITR软体机器人实验室合作开发,项目负责人就是文力副教授。



    今年9月,文力团队研制的仿生䲟鱼吸盘也成功发表于Science的子刊Science Robotics,同时登上Science封面。


    北京航空航天大学为该论文的第一单位、通讯单位。这也是我国在《科学·机器人学》上发表的首篇论文。杂志官方通过图文、多媒体两种形式详细撰文介绍了该项研究。



    䲟鱼头部吸盘的结构十分精妙复杂,被生物学家称作“脊椎动物解剖学上最奇妙的结构之一”。文力老师团队,历经四年,经历无数个不眠夜,才攻克这项科研难关。该项应用在军民领域都有良好的应用前景,如国防科技,水下救援、海洋生态检测等方面,可发挥重要作用。


    文力和仿生䲟鱼软体吸盘机器人


    事实上,这已不是文力领衔的课题组第一次做出优秀的仿生机器人。今年3月,北航ITR软体机器人实验室与国际著名机器人与自动化公司FESTO合作研制的“软体章鱼触手机器人”发布。这种机器人能为不同形状、大小的物体完成安全无损和有力的抓取,突破了刚性机器人的部分先天缺陷。


     “得益于北航提供的优质科研环境和平台,我们能够不断取得突破,这次成果登上《科学》系列杂志封面,也是对我们目前工作的一个阶段性的认可。”文力说,自己的课题组会再接再厉,未来依然任重道远,同时也相信北航会产生更多重量级的科研成果。



    二、软体机器人产业特点


     

    传统机器人大多由限制了弹性变形能力的刚性材料制成,其形状适应特定的外部约束与障碍,具有高度精确性的特点。对这些刚性机器人的运用倾向于专业化与精确化,它们很难表现出高度可变形能力与对不同情况的适应性。随着机器人运用领域继续扩大,医疗保健、复杂地形勘探等特殊领域对机器人提出了更加严苛的要求,能够适应非结构化环境的特殊机器人成为科学界研究的热点方向

    软体机器人在生产生活中具有极其广泛的应用。根据其使用场景可分为以下四种主要运用领域。

    1、抓持作业。软体机器人具有与生俱来的安全性,可以主动或被动适应物体的形态,在抓持不同形状的物体,尤其是软物体和易碎物体上具有优势。比如,在工业生产线上软体机器人可以安全高效地与人协作完成分拣形状大小不一的物体、装配等作业;在服务业软体机器人可以安全可靠地端茶递水,准备食物。

    2、人机交互康复机器人。相比于传统刚性机器人,软体机器人柔软的机体使其可以更高效、安全地与人类和自然界进行交互。如同人体灵活的躯干与肌肉,软体机器人柔软的机体、弯曲的形态和不规则的表面令其在不同环境中能够更为灵活的运动。因此,将软体机器人与可穿戴设备结合用以帮助特殊人群完成生理活动。

    3、勘探、野外运动。在地震、洪水等自然灾害发生时,抑或遇到悬崖、岩洞、海底等复杂未知环境,用机器人代替人类工作就显得十分必要。传统的刚体或超冗余度机器人对复杂环境的适应能力不足以承担日趋精密的勘探任务,而软体机器人则可以利用自身柔软、弯曲程度高、自由度大等优势很好地适应不同的复杂环境,承担起勘探、救援、侦查等工作。

    4、医疗和手术应用。软机器人天生具有与生物体的自然组织兼容的优势。微创外科手术(MIS)为软体机器人提供了一个巨大的舞台。软体机器人能够突破传统微创外科手术方法的局限,如低自由度的操作设备给手术带来的限制。

    本周六 (10月28日),文力副教授将登陆机器人大讲堂,说说他和仿生软体机器人的故事。

     


    三、主讲嘉宾介绍



    文力

    北京航空航天大学 机械工程及自动化学院 副教授,博士生导师

     

    博士期间师从于国内著名机器人专家王田苗教授;2011年毕业后去哈佛Lauder实验室攻读博士后;与哈佛大学合作研发的类似于鲨鱼鳞片的复合材料获得了国际顶级期刊《Nature》和《Science》的相继报道,2014年被北航聘为“卓越百人计划”副教授,博士生导师,并成立了仿生软体机器人实验室。2016年入选北航青年拔尖人才计划。

     


    四、分享内容


     

    报告主题:《仿生软体机器人》


    1、生物体与生俱来的柔软性和顺应性一直是科学家们研究的热点和难点。近期,随着3D打印技术和新型智能材料的发展,对生物系统的研究有了突破性的进展并衍生出一门新的学科——软体机器人。


    2、软体机器人良好的安全性和柔顺性弥补了刚性机器人的不足。传统机器人在工业、医疗和特种等诸多领域已经有了广泛的应用,但其大多采用刚性连杆和关节构成,结构复杂,自由度有限,因而安全性和适应性有待提高。在一些特定领域,如人机交互和非结构环境下作业具有很大的困难。而软体机器人本体采用软材料或柔性材料加工而成,可连续变形,从原理上可具有无限自由度。


    3、软体机器人的发展也面临着很多困难和挑战:新的仿生结构和智能材料对加工工艺提出了更高的要求,如何高效快速的加工出符合特定需求的本体结构是一个急需解决的难题;可变形和高度的柔顺性使得传统的传感器如编码器、电位计和刚性力触觉传感器等很难集成到软体机器人上,因此亟待研发新型的可相容、高精度并且对软体机器人机械特性无影响的可变形传感器;软体机器人自身几何结构复杂且材料具有大变形非线性特性,这对软体机器人的运动学和动力学,尤其是逆运动学的建模和控制带来了极大的困难,急需建立新的理论和建模方法。


    4、本讲座将从仿生结构与运动、驱动与加工、传感与控制以及应用领域等方面对软体机器人近期的研究现状展开论述,并对软体机器人未来的发展趋势和研究方向做出展望。



    五、报名信息



    主办单位:机器人大讲堂、中关村融智特种机器人产业联盟、启迪之星RT创投咖啡

    讲座主题:《仿生软体机器人》

    活动时间:10月28日(周六)下午14:30

    活动规模:60人

    活动地点:北京市海淀区清华科技园C座B1层启迪之星RT创投咖啡

    活动流程:

    14:30——15:00 签到&到场观众自我介绍

    15:00——16:30 主讲报告与交流 (60人)



    举报活动

    活动标签

    最近参与

    • 小尹
      报名

      (7年前)

    • 小尹
      收藏

      (7年前)

    • 十一
      收藏

      (7年前)

    您还可能感兴趣

    您有任何问题,在这里提问!

    为营造良好网络环境,评价信息将在审核通过后显示,请规范用语。

    全部讨论

    还木有人评论,赶快抢个沙发!

    活动主办方更多

    微信扫一扫

    分享此活动到朋友圈

    活动日历   03月
    26 27 28 29 1 2 3
    4 5 6 7 8 9 10
    11 12 13 14 15 16 17
    18 19 20 21 22 23 24
    25 26 27 28 29 30 31

    免费发布