Mori3受折纸启发的多边形变形机器人，来自洛桑联邦理工学院
洛桑联邦理工学院研发的 Mori3 变形机器人。它的设计灵感源自折纸，具备多边形可自由拼接变形的特点，能快速从 2D 形态变换为几乎任意 3D 形态。凭借这种特性，Mori3 可完成四足站立、行走、像轮胎一样滚动以及用机械臂移动物体等任务。
研究背景
- 研究问题: 本文旨在解决机器人系统在形态灵活性方面的挑战，使其能够适应更广泛的功能和环境需求。
- 研究难点: 该问题的研究难点在于如何在增加形态灵活性的同时，保持机器人在具体应用中的实用性。
- 相关工作: 现有工作主要包括软体机器人、模块化机器人和昆虫样群体机器人等，这些方法在形态适应性和环境交互方面取得了一定进展，但仍存在灵活性和应用范围的限制。
研究方法
本文提出了一种通过物理多边形网格化实现机器人系统形态灵活性的方法。具体来说，该方法通过以下步骤实现：
- 抽象功能性三维结构: 通过将功能性三维结构抽象为多边形网格，利用形状可变的机器人模块来重建和动态控制最终的三维形态。
- 模块化设计: 设计了一系列形状可变的机器人模块，这些模块能够改变自身形状、相互连接、通信和重新配置，形成功能和关节结构。
- 动态控制: 通过物理多边形网格化，实现对机器人形态的动态控制，使其能够在不同的应用场景中灵活调整自身结构。
实验设计
本文通过三个不同的机器人应用领域来验证所提出的方法：
- 用户交互: 开发了一套基于多边形模块的系统，能够通过虚拟界面与用户进行交互，实时重建和操控三维表面。
- 运动: 设计了不同配置的多边形模块，使其能够在不同的地形上移动，展示了多种运动方式和机动性。
- 操作: 利用基于RS的CCD IK算法，开发了一个高自由度的机械臂，能够进行复杂的物体操控。
结果与分析
- 用户交互: 实验结果表明，系统能够准确地重建和操控虚拟表面，用户可以通过虚拟界面实时与三维结构进行交互。
