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李国瑞:让软体机器人在“地球第四极”畅游
来源:龙头新闻 编辑:穆杨 2021-03-11 13:38

龙头新闻讯(记者蒋平)近日,一只身长22厘米、展翅28厘米的小小机器鱼,顶住了马里亚纳海沟6000至11000米之间的极高压,在其中自由游弋。

记者从哈尔滨工程大学和之江实验室获悉,该校2010级船舶学院校友、现任之江实验室智能机器人研究中心高级研究专员李国瑞博士的仿生智能机器人研究成果论文《马里亚纳海沟中的自动软体机器人》作为封面文章刊发在国际顶级期刊《自然》上。这一成果为深海探测作业、环境的观察和深海生物的科考提供了新的解决方案,让电影中的科幻情节变成了现实。

马里亚纳海沟,位于西太平洋已知的海洋最深处,深约10911米,静水压极高(约1100个大气压强的压力)、温度低、完全黑暗,被称为“地球第四极”。

在深海科考中,为了抵抗巨大的静水压力,现有的深海机器人均需高强度的金属耐压容器保护。而摒弃耐压壳保护和电机驱动,在深海实现软体机器人的自供能驱动,这件事儿还没有人干成过。在课题启动初期,李国瑞承受了不小的压力。“无论成败,终须事必躬亲!越是有难度的科研,就越有创新的空间。”秉持着这样的想法,李国瑞开始了“摸着石头过河”式的研究。深海软机器,这是一个崭新的科研方向,鲜有先例可循,李国瑞尝试着从现有的深海装备技术和软体机器人文献中找到一些共性点,然后结合自己的力学背景开展探索。

“基于弹性软材料压力自适应的优势,不同于传统的‘铠甲式’抗高压深潜装备,我们将控制电路、电池等硬质器件融入集成在凝胶状的软基体中,并通过对结构和材料参数设计实现内部应力分布的调节,使软体机器人无需耐压外壳,便能承受万米级深海静水压力,并能大幅降低深海探测的难度和成本。”李国瑞说。

目前,仿生深海软体机器人实现了两项关键性技术突破:适应深海静水压力的软—硬融合机器系统和适用于深海高压低温环境驱动的新型介电高弹体驱动器。

未来,李国瑞希望依托这些共性技术,组建一个朝气蓬勃的研究团队,在仿生软体机器人与智能装备领域开展独立性研究,为提升智能机器人在深海、极地、高冲击性等恶劣及特种环境下的自主、智能作业能力贡献自己的力量。  


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李国瑞:让软体机器人在“地球第四极”畅游
来源:龙头新闻 编辑:穆杨 2021-03-11

龙头新闻讯(记者蒋平)近日,一只身长22厘米、展翅28厘米的小小机器鱼,顶住了马里亚纳海沟6000至11000米之间的极高压,在其中自由游弋。

记者从哈尔滨工程大学和之江实验室获悉,该校2010级船舶学院校友、现任之江实验室智能机器人研究中心高级研究专员李国瑞博士的仿生智能机器人研究成果论文《马里亚纳海沟中的自动软体机器人》作为封面文章刊发在国际顶级期刊《自然》上。这一成果为深海探测作业、环境的观察和深海生物的科考提供了新的解决方案,让电影中的科幻情节变成了现实。

马里亚纳海沟,位于西太平洋已知的海洋最深处,深约10911米,静水压极高(约1100个大气压强的压力)、温度低、完全黑暗,被称为“地球第四极”。

在深海科考中,为了抵抗巨大的静水压力,现有的深海机器人均需高强度的金属耐压容器保护。而摒弃耐压壳保护和电机驱动,在深海实现软体机器人的自供能驱动,这件事儿还没有人干成过。在课题启动初期,李国瑞承受了不小的压力。“无论成败,终须事必躬亲!越是有难度的科研,就越有创新的空间。”秉持着这样的想法,李国瑞开始了“摸着石头过河”式的研究。深海软机器,这是一个崭新的科研方向,鲜有先例可循,李国瑞尝试着从现有的深海装备技术和软体机器人文献中找到一些共性点,然后结合自己的力学背景开展探索。

“基于弹性软材料压力自适应的优势,不同于传统的‘铠甲式’抗高压深潜装备,我们将控制电路、电池等硬质器件融入集成在凝胶状的软基体中,并通过对结构和材料参数设计实现内部应力分布的调节,使软体机器人无需耐压外壳,便能承受万米级深海静水压力,并能大幅降低深海探测的难度和成本。”李国瑞说。

目前,仿生深海软体机器人实现了两项关键性技术突破:适应深海静水压力的软—硬融合机器系统和适用于深海高压低温环境驱动的新型介电高弹体驱动器。

未来,李国瑞希望依托这些共性技术,组建一个朝气蓬勃的研究团队,在仿生软体机器人与智能装备领域开展独立性研究,为提升智能机器人在深海、极地、高冲击性等恶劣及特种环境下的自主、智能作业能力贡献自己的力量。  

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