作者 李传福 史湘绮

在自然界中，动物的运动能力是无比惊人的，它们能在多变的环境中灵活、高效地移动。科学家们一直在努力研发能够像动物一样适应复杂环境的机器人。最近，苏黎世联邦理工学院和马克斯·普朗克智能系统研究所的研究人员共同开发了一种新型的电动液压人工肌肉系统机器人（以下简称“电动液压机器人”），它代表了这一领域的最新突破。

电动液压机器人的设计灵感直接来自于动物的肌肉骨骼系统。它利用成对的电动液压人工肌肉来驱动，这些肌肉能够线性收缩，并自我感知其收缩状态。与常规的电磁马达相比，电动液压人工肌肉在维持姿势时几乎不消耗能量，能量的消耗仅发生在肌肉的收缩或放松过程中。这种设计让电动液压机器人在执行任务时表现出了极高的能效和快速响应的能力。

敏捷与适应性

电动液压机器人展示了卓越的敏捷性和适应性。它能以超过5赫兹的频率执行强有力的步态运动，甚至能完成高达腿高度40%的跳跃。这使得它能够轻松地越过草地、沙地、砾石、卵石，以及大型岩石。此外，电动液压机器人的刚度是可调节的，能够根据地形的变化自动调整，以最节能的方式进行跳跃。

节能典范：电动液压机器人的能效优势

在能源效率方面，电动液压机器人同样表现出色。它的运输成本（即机器人移动单位距离所消耗的能量）非常低，仅为0.73，远低于许多基于电磁马达的系统。在蹲伏实验中，电动液压机器人消耗的能量仅为传统电磁马达驱动的机器人的1.2%。这一优势意味着电动液压机器人能够在没有外部电源的情况下运行更长时间，同时也意味着它在热敏感环境中具有潜在的应用价值。

自我感知：无需外部传感器的智能

电动液压机器人的自我感知能力是其另一个显著特点。利用电动液压人工肌肉的电容自感应技术，电动液压机器人能够在没有外部传感器的情况下检测障碍物。这种自我感知能力使得电动液压机器人在遇到障碍物时能够自动调整其运动模式，从而越过或避开障碍物。

未来的应用前景

电动液压机器人的敏捷性、适应性和节能特性，展示了未来机器人技术的发展趋势。它们将更加灵活、高效，能够在更多复杂的环境中为人类提供服务。随着技术的不断进步，我们可以预见，这种电动液压机器人将被应用于更广泛的领域，包括搜索救援、医疗辅助、甚至是家庭服务机器人。

来源: 李传福