SAw機(jī)器人使用一個(gè)電機(jī)進(jìn)行爬行

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)是一個(gè)長(zhǎng)期的研發(fā)目標(biāo)，工程師已經(jīng)提出了各種各樣的方法來(lái)讓機(jī)器人移動(dòng)。正如我們所報(bào)告的那樣，他們可能會(huì)滑行，爬行，游泳。它們甚至可能像人類，蟑螂或蠑螈一樣行走。一些研究人員的任務(wù)是讓機(jī)器人從更理論的角度出發(fā)，這種角度恰好與模擬真實(shí)動(dòng)物步態(tài)的仿生學(xué)方法相吻合。一個(gè)臭名昭著的例子是弗吉尼亞理工大學(xué)機(jī)器人與機(jī)械實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的多附加機(jī)器人系統(tǒng)(MARS)，現(xiàn)在位于加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校.MARS項(xiàng)目的最初目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種步行步態(tài)系統(tǒng)，用于協(xié)調(diào)地形變化在高度上，所以它的腿圍繞它的身體軸對(duì)稱地間隔開(kāi)。結(jié)果是一個(gè)看起來(lái)像一只巨大的六足蜘蛛的機(jī)器人。

現(xiàn)在，內(nèi)蓋夫Ben-Gurion大學(xué)的工程師開(kāi)發(fā)了他們所說(shuō)的第一臺(tái)用單個(gè)電機(jī)產(chǎn)生波浪運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人。受到蛇的運(yùn)動(dòng)的啟發(fā)，單作動(dòng)器波浪式機(jī)器人(SAW)看起來(lái)像一個(gè)孩子的玩具，但它通過(guò)產(chǎn)生不斷前進(jìn)的正弦波向前和向后移動(dòng)。

這種才華橫溢的機(jī)器可以通過(guò)隧道垂直攀爬，并在沙子，草地和礫石等多個(gè)表面上爬行，僅使用其被動(dòng)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向。它的最高速度是水平運(yùn)動(dòng)每秒57厘米，比任何類似的機(jī)器人快5倍，它也可以向后爬行，正如你在這個(gè)視頻中看到的那樣。最高攀爬速度為每秒8厘米。

該團(tuán)隊(duì)由大學(xué)機(jī)械工程系高級(jí)講師David Zarrouk領(lǐng)導(dǎo)，設(shè)計(jì)了用于醫(yī)療，維護(hù)，搜索和救援以及安全應(yīng)用的機(jī)器人。它可以按比例放大并以更大的版本構(gòu)建，用于維護(hù)或搜索和救援，并按比例縮小以用于醫(yī)療應(yīng)用。SAW機(jī)器人堅(jiān)固，可靠，幾乎不需要維護(hù)，易于制造，并且節(jié)能，使其能夠長(zhǎng)距離行駛。

BattleBot工程師。醫(yī)療設(shè)備工程師白天，BattleBot機(jī)器人建設(shè)者之夜。了解兩個(gè)團(tuán)隊(duì)如何使用設(shè)計(jì)和構(gòu)建在一個(gè)世界中學(xué)到的元素來(lái)幫助另一個(gè)。聆聽(tīng)他們的故事，并在設(shè)計(jì)與制造部門看看他們驚人的機(jī)器人破壞壯舉。2016年9月21日至22日在明尼阿波利斯。在這里注冊(cè)參加由Design News的母公司UBM主辦的活動(dòng)。

該團(tuán)隊(duì)在7月發(fā)表在Bioinspiration&Biomimetics期刊上的論文中公布了其結(jié)果。“我們開(kāi)發(fā)了一種機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，它解釋了運(yùn)動(dòng)的二維力學(xué)，并產(chǎn)生了相對(duì)于電機(jī)的鏈路速度，”該團(tuán)隊(duì)在論文的摘要中說(shuō)。“通過(guò)優(yōu)化參數(shù)，我們成功地使機(jī)器人的行進(jìn)速度比其自身的波速快13%。”

根據(jù)摘要，機(jī)器人沒(méi)有內(nèi)部直脊，其運(yùn)動(dòng)方向由電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向決定。在上面的視頻中1點(diǎn)42分，攝像機(jī)角度給出了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的視圖，顯示了看起來(lái)像螺旋形脊柱穿過(guò)其鏈接的東西。

由于SAW機(jī)器人的設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單，只需要一臺(tái)電機(jī)，研究人員還建造了兩個(gè)較小的版本。一個(gè)，只是略小，也是防水的。這個(gè)版本可以以每秒6厘米的最高速度游泳。一個(gè)小得多的版本是筆的大小。甚至可以進(jìn)一步小型化，例如直徑為1cm或更小的非常小的機(jī)器人，其可以用于在診斷過(guò)程中在人體內(nèi)行進(jìn)，例如用于成像活檢。