加州大学圣地亚哥的工程师开发了第一个能够在粗糙的表面上行走的软机器人,例如沙子和鹅卵石。3D印刷的四条腿机器人可以爬过障碍物,走在不同的地形上。
由加利福尼亚大学圣地亚哥机械工程教授Michael Tolley领导的研究人员将出示机器人从5月29日到6月3日在新加坡的IEEE国际机器人和自动化会议上。机器人可用于捕获危险环境中的传感器读数或搜索和救援。
这一突破之所以成为可能,要归功于一种高端打印机,该打印机允许研究人员在相同的组件内打印软材料和刚性材料。这使得研究人员能够为机器人的腿设计更复杂的形状。
柔软僵硬的材料汇集将有助于创造一个新一代的快速敏捷机器人,这些机器人比他们的前辈更适应,并且可以与人类安全地并排工作,托利说。他补充说,将柔软和硬质材料混合在机器人身体中的想法来自大自然。“本质上,复杂性具有很低的成本,”Tolley说。“使用新的制造技术,如3D打印,我们正试图将此转换为机器人。”
托利指出,3d打印软性和刚性机器人,而不是依赖模具来制造它们,成本更低,速度更快。到目前为止,软机器人只能在地面上拖着脚或爬行,不能抬起腿。这个机器人真的能走路。
研究人员成功地测试了大岩石,倾斜表面和沙子上的系绳机器人(见视频)。机器人也能够从行走到爬进爬进越来越受限的空间,就像猫挥动到爬行空间一样。
迪伦·德罗特曼(Dylan Drotman)是加州大学圣地亚哥分校(UC San Diego)雅各布斯工程学院(Jacobs School of Engineering)的博士生,他领导了设计机器人腿和控制系统的工作。他还开发了模型来预测机器人将如何移动,然后他将其与机器人在现实环境中的实际行为进行了比较。
它是如何做
这些腿由三个平行、连接的密封充气腔或执行器组成,它们是用橡胶类材料3d打印而成的。腔室内部是中空的,所以可以充气。在外部,腔室是咆哮的,这让工程师们可以更好地控制腿的运动。例如,当一个腔室充气而另两个腔室没有充气时,腿会弯曲。这些腿以X的形状排列,并与刚体相连。
机器人的步态取决于时序的顺序,压力量和活塞在其四个的顺序腿夸大了。机器人在现实生活中的行走行为也与研究人员的预测非常吻合。这将使工程师在设计时做出更好的决策柔软的机器人.
目前的四足机器人原型被拴在一个开源板和一个气泵上。研究人员目前正在研究将滑板和泵都小型化,以便机器人能够独立行走。托利说,这里的挑战是为电路板找到正确的设计和正确的组件,如电源和电池。
了下:M2M(机器对机器)




