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跨越重力考验:耶鲁与普林斯顿联合研发出极具韧性的“张拉整体”机器人 Tribar

小新 正二品 (尚书) 楼主
2026-08-15 11:55
第1楼

【核心提要】

  • 耶鲁大学与普林斯顿大学研究团队在《Nature Machine Intelligence》上发表研究,展示了具备极强抗冲击能力的 Tribar 机器人。
  • 该机器人采用独特的“张拉整体”(Tensegrity)结构,能够像弹簧一样吸收外部撞击,并在从 5.7 米高空坠落后仍能正常运行。
  • 此项技术突破有望为行星探测、灾难救援等极端危险环境下的机器人应用提供关键的技术支持。

【正文报道】

近日,耶鲁大学(Yale University)与普林斯顿大学(Princeton University)的研究团队在权威期刊《Nature Machine Intelligence》上发表了一项突破性研究。他们成功研发出一种名为 Tribar 的新型机器人,该机器人在经历 5.7 米高度的坠落后仍能保持功能正常并继续移动。这一成果被视为工程学与机器人领域的双重突破,旨在解决机器人在复杂、多变环境中的耐用性难题。

Tribar 属于“张拉整体”(Tensegrity)机器人类别。这一结构概念最早由建筑学家理查德·巴克敏斯特·富勒(Richard Buckminster Fuller)提出。其核心原理是利用连续的张力元件与间断的压力元件共同维持结构的稳定性。在机器人领域,这种设计意味着机器人的主体由弹性缆绳网络与刚性杆件构成。这种结构赋予了机器人极高的柔韧性和轻量化特性,使其能够像弹簧一样吸收巨大的外部载荷,即便遭受剧烈撞击也不会轻易损坏或变形。

作为一款专为兼顾抗冲击能力与自主控制而设计的“三杆张拉整体”机器人,Tribar 在硬件设计上具有独特优势。它配备了可拉伸的传感器“肌腱”(tendons)以及机载运动传感器。这些组件能够让机器人在受损或变形的情况下,依然能够实时估算自身的形态与空间方向。正是这种独特的结构特性和感知系统,赋予了 Tribar 极强的鲁棒性(Robustness)。

在实测中,Tribar 从一座桥梁高度坠落至沥青路面,并在着地后的冲击中保持稳定,随后继续向前行驶。这一实验结果刷新了目前张拉整体机器人的坠落高度纪录。这种“以柔克刚”的设计理念,使其成为理想的候选方案,用于在行星表面、地震灾区等难以进入且环境极其恶劣的偏远区域执行任务。

【小编观点】
传统的机器人往往追求结构的刚性与精确的运动控制,但在面对不可预测的碰撞或跌落时,硬质结构极易发生断裂或损坏。Tribar 的成功证明了“柔性设计”在极端环境下的巨大潜力。通过借鉴建筑学中的张拉整体原理,研究者们为未来深空探测和灾难救援机器人提供了一种全新的思路:让机器人在面对物理冲击时具备一定的“容错空间”。

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