以折纸为灵感的中式浪漫，南开大学新型软体机器人斩获国际大奖！

Original Robospeak 机器人大讲堂 2022-12-24

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如果给你一张纸，你可以叠出什么？

折纸艺术作为中华民族的文化瑰宝之一，具有独特艺术价值，其内涵丰富的空间构型，历史可追溯到公元前五百多年。同时，这门古老的艺术也为科研人员研发智能机器人系统提供了宝贵的素材。

近日，南开大学师生提出一种基于折纸结构的软体机器人，并探索了该软体机器人的结构设计与系统建模，让折纸艺术“活”了起来！

▍新成果斩获国际大奖

该项研究工作以论文“折纸连续体机器人的设计与分析”(“Design and Analysis of a Yoshimura Continuum Actuator”)为题日前获得第28届IEEE M2VIP的最佳会议论文奖（John Billingsley Best Conference Paper Award）。该工作由南开大学硕士生张静宇、博士生陈杰等共同完成，人工智能学院韩建达教授、青年教师党宇博士担任指导教师。

给小伙伴们科普一下该项会议~IEEE M2VIP全称为“IEEE机电一体化与机器视觉应用国际学术会议(The 28th IEEE Conference on Mechatronics and Machine Vision in Practice,M2VIP 2022)”,据悉，这是会议首次设立该奖项，由会议创始人John Billingsley教授命名，以表彰在机械电子和机器视觉中最佳会议论文。

组委会根据文章水平和报告质量，从近百篇会议论文中综合评选出最佳会议论文，并授予文章作者会议奖状证书和奖金奖励。

▍传统与科技的“折叠”

相对于刚性机器人，软体机器人拥有更大的自由度，在灵活性上具有较大的优势。在过去的几十年中，科学家们研发出了各种各样的软体机器人，实现了许多传统机器人所难以实现的功能，如柔性抓取，仿生爬行等。软体机器人的驱动源也多种多样，包括气动，介电，化学物质和折纸等。

折纸作为一门从二维到三维映射变换的艺术，是一种从平面到空间非光滑复杂曲面的拓扑同胚变换。那么折纸是如何应用于机器人设计的呢？

南开大学研发团队的这款折纸机器人结构类似于乐器手风琴，采用传统折纸艺术中经典图案。可以说是中华传统文化和前沿科学知识的一次美妙交融~

折纸机器人通过控制电机的旋转，实现折纸模块伸长、收缩及弯曲等运动。

可以看出，不同于传统刚体机器人，折纸机器人具有较好的柔顺性，灵活性和可扩展性，那么这款机器人未来可以应用于哪些领域呢？

▍未来将在多领域发光发热

其实早在2014年，美国哈佛大学科学家就以折纸为灵感，研究出一款可变形的折纸机器人，通电后就可以从扁平状态变成四条腿站立的机器人，无需人类帮助即可行走和转弯，可被用于进入灾区倒塌建筑中执行搜救任务。

南开大学团队此次研发的折纸机器人可以为人机共融、医疗、工业、特种应用等领域提供创新性的方法。同时，折纸机器人有望结合先进材料、柔性传感器等前沿技术，推进软体机器人的实际应用，比如针对目前新冠疫情的大环境下作为医疗辅助设备，帮助解决医疗资源紧张的难题。

没准在不久的将来，你就能看到这款以折纸为灵感的机器人“上岗”啦！

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