《The Innovation》：Biomimetic metamaterial robotic systems with predator–prey interactions
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摘要自然界的捕食者 - 猎物相互作用为高度适应性的软体机器人提供了灵感，然而，仿生软体机器人缺乏模仿生物行为所需的实时感知能力。本研究提出了一种仿生超材料机器人系统，该系统包含由折纸超材料人工肌肉驱动的蜥蜴机器人和尺蠖机器人。结合可扭转和可收缩的人工肌肉，产生了协调的四肢和脊
摘要
自然界的捕食者 - 猎物相互作用为高度适应性的软体机器人提供了灵感，然而，仿生软体机器人缺乏模仿生物行为所需的实时感知能力。本研究提出了一种仿生超材料机器人系统，该系统包含由折纸超材料人工肌肉驱动的蜥蜴机器人和尺蠖机器人。结合可扭转和可收缩的人工肌肉，产生了协调的四肢和脊柱运动。这使得捕食者机器人能够实现类似蜥蜴的运动方式和低速机动性，每个运动周期的前向位移约为体长的 0.25 倍。猎物机器人利用折纸摩擦表皮和摩擦触角，以每秒 0.19 倍体长 (BL/s) 的速度模仿爬行，同时能够检测单个碰撞。集成无线 YOLO-生态系统 (YOLO-ES) 模块，实现了捕食者与猎物之间的主动视觉感知。YOLO-ES 模型在扩展验证集上达到了 93.39% 的 mAP@0.5，展示了对关键机器人目标与环境目标的准确识别。通过模仿物种之间的信息交流与物理相互作用，演示了机器人系统的活动，其中所报道的机器人展现了强大的触觉 - 视觉混合感知能力和受生物启发的运动能力。本工作提出了一种开发具有涌现行为的智能交互软体机器人的范式，为仿生机器人交互系统提供了新的见解。
张昊|童一辉|康慧男|焦鹏成
海洋感知国家重点实验室与海洋学院，浙江大学，中国舟山 316021
