变胞类生物足式机器人高度适应野外变化与环境。

本报讯（记者刁雯蕙）近日，记者从南方科技大学（以下简称南科大）了解到，该校机械与能源工程系博士唐昭，英国皇家工程院院士、南科大讲席教授戴建生撰写的有关类生物变胞机器人的期刊文章获评《ASME机构学与机器人学技术期刊》2022年“最佳期刊论文奖”。

据了解，论文提出的一种新型类生物机器人——变胞机器人Origaker，是一种基于空间变胞机构的类生物四足机器人。该机器人能够在不拆卸和重新组装的情况下，实现爬行动物、节肢动物和哺乳动物等不同生物形式的转换。

通过变胞机构与四足机器人的结合，Origaker实现了躯干结构在垂直和水平两个方向上的旋转、躯干机构的不同变化，改变了躯干和腿部之间的位置关系，完成了不同类生物体的躯体转化与进化，展示了进化机器人的奇妙结构演变与多态性以及多功能性。

此外，该论文还展示了一系列全新的步态和运动策略，如快速旋转步态、爬楼梯步态、跌倒后自我恢复、折叠收缩、穿越狭窄通道、直角弯道瞬间改变前进方向等。理论分析和实验测试证明，Origaker可以进行多种生态转换。在爬行类生物形态下，该机器人具有良好的全方向移动性能；在节肢类生物形态下，它比较适合翻越垂直方向上的障碍；在哺乳类生物形态下，它可以穿过比较狭窄的通道。

通过重构和躯干-腿的协调并用，Origaker将自然界中3种不同足式动物的运动特性集于一身，提高了运动速度、稳定性、对复杂地形的适应能力。Origaker的设计和功能使得它在面临各种环境、执行各种任务时具有极大的灵活性和适应性。

该研究成果为未来开发更先进的下一代类生物变胞机器人，特别是结构智能进化机器人及智能控制算法奠定了基础。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1115/1.4054408