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首页 > 资讯中心青岛3D打印小(xiǎo)鼠机器人如何改变机器人标准
发布时间：2023-12-14
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与人类聪明才智之间的差距，正在掀起波澜。这款作品被称為(wèi)NeRmo，是神经机器人小(xiǎo)鼠的缩写，融合了生物(wù)學(xué)和机器人技术。NeRmo是德國(guó)慕尼黑工业大學(xué)(TUM) 和中國(guó)中山(shān)大學(xué)的共研产品，是机器人技术如何从大自然中汲取灵感的一个很(hěn)好的例子。
在慕尼黑工业大學(xué)副研究科(kē)學(xué)家Zhenshan Bing的带领下，该团队致力于模仿生物(wù)小(xiǎo)鼠的敏捷性和运动效率。NeRmo是一款四足机器人，因其对复杂地形的强大适应性和独特的能(néng)够横向弯曲的软驱动脊柱而脱颖而出。这种脊柱是一项关键的创新(xīn)，使NeRmo与传统的高科(kē)技机器人區(qū)分(fēn)开来，传统的高科(kē)技机器人通常受到刚度的限制，从而限制了它们的运动。相反，由于侧屈使步幅更長(cháng)，NeRmo可(kě)以走得更快。
机器人學(xué)中的仿生學(xué)
NeRmo的组件（包括其脊柱）是通过3D打印创建的。该团队利用(yòng)选择性激光烧结 (SLS)，选择这种方法是因為(wèi)它能(néng)够生产具有(yǒu)弹性和合规性的零件。SLS 工艺允许使用(yòng)尼龙等材料生产零件，这些材料因其耐用(yòng)性和灵活性而非常理(lǐ)想。正如NeRmo的设计所展示的那样，这些材料特别适合创建灵活的关节和复杂的结构，旨在通过广角移动。
3D打印在 NeRmo 开发过程中的使用(yòng)至关重要，不仅是因為(wèi)它的功能(néng)，而且还因為(wèi)它更加逼真。3D打印的准确性和可(kě)定制性使团队能(néng)够准确地复制老鼠的身體(tǐ)，从脊柱到四肢。这种对细节的关注甚至包括仿生机器人的运动系统，它复制了啮齿动物(wù)的肌肉和肌腱，增加了其逼真的设计。NeRmo的突出特点之一是这种肌腱驱动的运动系统，这与啮齿动物(wù)的肌肉和肌腱的工作方式非常相似。设计团队将机器人的尺寸和形状与普通老鼠的尺寸和形状相匹配，提高了其逼真度。此外，NeRmo的创建代表了机器人领域的重大进步。
神经机器人小(xiǎo)鼠NeRmo
从概念到现实
根据该团队在《科(kē)學(xué)机器人》杂志(zhì)上发表的一项研究，题為(wèi)“顺应性脊柱的横向弯曲可(kě)提高仿生小(xiǎo)鼠机器人的运动性能(néng)”，NeRmo充满了技术创新(xīn)。该机器人有(yǒu)一个中央身體(tǐ)框架，可(kě)容纳其所有(yǒu)部件，如尾巴、头部和腿部。该框架还包含一个特殊的電(diàn)池區(qū)域、一台Raspberry Pi计算机和一个定制的“脊柱”适配器板。该板是连接所有(yǒu)传感器和電(diàn)机的关键，使机器人的组装变得更容易、更高效。
NeRmo使用(yòng)两个高清 (HD) 摄像头、一个触摸传感器以及特殊伺服電(diàn)机的反馈来主动感知周围环境，使其能(néng)够感知自身的运动。这些功能(néng)相互协作，使机器人能(néng)够导航并做出自主决策，这对于机器人处理(lǐ)现实世界的任務(wù)至关重要。该机器人的最终设计优先考虑其電(diàn)子元件的稳定性和强大保护，确保其在各种环境下的使用(yòng)寿命和有(yǒu)效运行。
神经机器人小(xiǎo)鼠 NeRmo
NeRmo的影响
NeRmo项目的支持来自欧盟“地平線(xiàn) 2020”研究与创新(xīn)框架计划，该计划属于大脑研究计划“人脑项目”。此外，人工智能(néng)和数字经济研究中心中國(guó)广州琶洲实验室也為(wèi)该项目提供了资金支持。该实验室以推进人工智能(néng)研究和促进产业发展而闻名，在资助该项目方面发挥了关键作用(yòng)。
所有(yǒu)这些努力促成了机械小(xiǎo)鼠NeRmo的诞生，它不仅在外观上与真正的小(xiǎo)鼠相似，而且在敏捷性和效率上也与之相匹配。NeRmo灵活脊柱的左右弯曲能(néng)力显着增强了其运动能(néng)力，提高了其平衡性、行走速度和转身技巧。机器人设计的这一突破為(wèi)具有(yǒu)脊柱结构的四足机器人领域开辟了新(xīn)的可(kě)能(néng)性，為(wèi)未来机器人的敏捷和高效建立了新(xīn)标准。
在慕尼黑工业大學(xué)副研究科(kē)學(xué)家Zhenshan Bing的带领下，该团队致力于模仿生物(wù)小(xiǎo)鼠的敏捷性和运动效率。NeRmo是一款四足机器人，因其对复杂地形的强大适应性和独特的能(néng)够横向弯曲的软驱动脊柱而脱颖而出。这种脊柱是一项关键的创新(xīn)，使NeRmo与传统的高科(kē)技机器人區(qū)分(fēn)开来，传统的高科(kē)技机器人通常受到刚度的限制，从而限制了它们的运动。相反，由于侧屈使步幅更長(cháng)，NeRmo可(kě)以走得更快。
机器人學(xué)中的仿生學(xué)
NeRmo的组件（包括其脊柱）是通过3D打印创建的。该团队利用(yòng)选择性激光烧结 (SLS)，选择这种方法是因為(wèi)它能(néng)够生产具有(yǒu)弹性和合规性的零件。SLS 工艺允许使用(yòng)尼龙等材料生产零件，这些材料因其耐用(yòng)性和灵活性而非常理(lǐ)想。正如NeRmo的设计所展示的那样，这些材料特别适合创建灵活的关节和复杂的结构，旨在通过广角移动。
3D打印在 NeRmo 开发过程中的使用(yòng)至关重要，不仅是因為(wèi)它的功能(néng)，而且还因為(wèi)它更加逼真。3D打印的准确性和可(kě)定制性使团队能(néng)够准确地复制老鼠的身體(tǐ)，从脊柱到四肢。这种对细节的关注甚至包括仿生机器人的运动系统，它复制了啮齿动物(wù)的肌肉和肌腱，增加了其逼真的设计。NeRmo的突出特点之一是这种肌腱驱动的运动系统，这与啮齿动物(wù)的肌肉和肌腱的工作方式非常相似。设计团队将机器人的尺寸和形状与普通老鼠的尺寸和形状相匹配，提高了其逼真度。此外，NeRmo的创建代表了机器人领域的重大进步。
神经机器人小(xiǎo)鼠NeRmo
从概念到现实
根据该团队在《科(kē)學(xué)机器人》杂志(zhì)上发表的一项研究，题為(wèi)“顺应性脊柱的横向弯曲可(kě)提高仿生小(xiǎo)鼠机器人的运动性能(néng)”，NeRmo充满了技术创新(xīn)。该机器人有(yǒu)一个中央身體(tǐ)框架，可(kě)容纳其所有(yǒu)部件，如尾巴、头部和腿部。该框架还包含一个特殊的電(diàn)池區(qū)域、一台Raspberry Pi计算机和一个定制的“脊柱”适配器板。该板是连接所有(yǒu)传感器和電(diàn)机的关键，使机器人的组装变得更容易、更高效。
NeRmo使用(yòng)两个高清 (HD) 摄像头、一个触摸传感器以及特殊伺服電(diàn)机的反馈来主动感知周围环境，使其能(néng)够感知自身的运动。这些功能(néng)相互协作，使机器人能(néng)够导航并做出自主决策，这对于机器人处理(lǐ)现实世界的任務(wù)至关重要。该机器人的最终设计优先考虑其電(diàn)子元件的稳定性和强大保护，确保其在各种环境下的使用(yòng)寿命和有(yǒu)效运行。
神经机器人小(xiǎo)鼠 NeRmo
NeRmo的影响
NeRmo项目的支持来自欧盟“地平線(xiàn) 2020”研究与创新(xīn)框架计划，该计划属于大脑研究计划“人脑项目”。此外，人工智能(néng)和数字经济研究中心中國(guó)广州琶洲实验室也為(wèi)该项目提供了资金支持。该实验室以推进人工智能(néng)研究和促进产业发展而闻名，在资助该项目方面发挥了关键作用(yòng)。
所有(yǒu)这些努力促成了机械小(xiǎo)鼠NeRmo的诞生，它不仅在外观上与真正的小(xiǎo)鼠相似，而且在敏捷性和效率上也与之相匹配。NeRmo灵活脊柱的左右弯曲能(néng)力显着增强了其运动能(néng)力，提高了其平衡性、行走速度和转身技巧。机器人设计的这一突破為(wèi)具有(yǒu)脊柱结构的四足机器人领域开辟了新(xīn)的可(kě)能(néng)性，為(wèi)未来机器人的敏捷和高效建立了新(xīn)标准。