什么是欠驱动系统?

欠驱动系统(Underactuated System)是指系统中独立控制输入的数量少于系统自由度数量的动力学系统。这类系统的典型特征是控制维度低于状态维度,使得系统无法直接控制所有自由度,需要通过间接方式实现目标状态。例如,双足机器人行走时仅靠有限的关节力矩控制全身运动,或是无人机仅用四个旋翼实现六自由度飞行控制,都属于欠驱动系统的经典案例。

在具身智能产品开发中,欠驱动系统设计既能降低硬件成本又能保持灵活运动能力,但需要更复杂的控制算法补偿驱动不足。现代AI技术通过强化学习与模型预测控制的结合,使欠驱动系统能自主学习动态平衡等复杂技能。波士顿动力Atlas机器人后空翻、大疆无人机精准悬停等突破,均体现了欠驱动控制在智能硬件中的核心价值。