仿生两栖软体机器人配备可变形超声阵列，用于自适应缺陷映射和地形重建

《Advanced Functional Materials》：Bioinspired Amphibious Soft Robotics with Conformable Ultrasonic Array for Adaptive Defect Mapping and Terrain Reconstruction

　　仿生两栖超声软机器人AUS-R通过集成分布式柔性超声阵列与气驱运动系统，实现陆地和水域环境中的缺陷检测与三维地形重建，其中心阵列负责前向探伤与地形回波，外周触须阵列实现边界感知与侧向缺陷识别，支持狭窄空间和水气界面无缝穿越，实验验证了其在物体级缺陷检测和淹没地形建模中的多功能性与可靠性，为智能全场景传感机器人奠定基础。

　　

摘要

由于传统刚性机器人和传感系统的适应性有限，对封闭、非结构化以及水下环境（例如管道、船体和被淹没的基础设施）的检测一直是一个持续的挑战。本文介绍了一种受生物启发的两栖型超声软体机器人（AUS-R），该机器人结合了分布式可变形超声阵列和完全柔软的、由气体驱动的运动系统，能够在陆地和水下环境中实现自适应缺陷检测和三维地形重建。AUS-R配备了一个中央阵列用于前向缺陷成像和地形回声定位，以及外围触手阵列用于边界感知和侧向缺陷检测，从而实现实时的全空间环境感知。其防水且微型化的设计使其能够无缝通过狭窄空间，并确保在空气-水界面上的功能完整性。在物体级缺陷和水下地形上的实验验证了该系统的多功能性和鲁棒性。这项工作将AUS-R确立为一个多功能平台，可用于无损检测、基础设施检查和自主环境监测，为智能的、适用于所有场景的机器人传感系统奠定了基础。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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