| 在几年前的智能机器人与系统国际会议上, 哈佛研究生 Michael Tolley 向我们介绍了一款依靠爆炸力进行弹跳的机器人. 这款粉红色的柔软机器人有三条可以左右摇摆并负责定位的腿, 不过这家伙的长相实在是太对不起观众了. 现在, Tolley 在加州大学圣地亚哥分校已经有了自己的机器人实验室, 该实验室的主要工作就是找到有效的制造软体机器人的方法. 在最新的论文中 (下周发表在 ICRA) , Tolley 展示了可以行走的四足软体机器人.  软体机器人 (搭载有致动器) 潜力巨大, 它们廉价, 灵活, 且易于配置. 不过以现在的技术水平来看, 软体机器人可不好造, 因为你必须手工完成一系列复杂的操作. Dylan Drotman 与 Tolley 实验室的学生一起完成了软体机器人的腿部设计, 利用 3D 打印机, 你可以一次性完成腿部的打印. 事实上, 你甚至可以轻易的将整个四足机器人打印出来.
当然, 也不是所有 3D 打印机都能满足要求, 你需要一台能打印软硬混合材料的机器. 只有这样, 最终的产品才能拥有可调节的柔韧性. 在这里, 研究人员用到了 Stratasys 公司的 Objet350 Connex3 打印机, 不过这台设备可不是一般人能买得起的. 软体机器人的每条腿都由 3 条可伸缩的充气橡皮管制造而成, 充气橡皮管与地面接触的区域呈三角形. 在操作时, 只需对一条腿上的两个橡皮管充气, 这条腿就会朝没充气的那根管子方向弯折, 这样你就有了四条两轴可控的柔软腿部.
这四条腿呈 X 造型连接在一起, 通过充气或漏气, 软体机器人就能走起路来 (与爬行可完全不同) . 软体机器人可以抬起腿, 移动它并完成前进动作. 借助其柔软的特性, 研究人员可以成功完成不同步态的测试, 并对机器人在不同路况下 (岩石, 砂纸或洞穴) 的动作进行优化.
同时, 这款软软的小家伙还能背着 0.62 千克的负荷成功站立起来, 如果它一开始就处在站立状态, 还能扛更重的担子. 载荷对软体机器人相当重要, 它不但可以背上传感器等有用的小设备, 还能通过一些改装来实现新的功能. 眼下, 市场上的气动机器人几乎都要背上多个致动器, 同时维持其运动的压缩空气, 电池和电子设备也不能少.
当然, 解决这些挑战并非该研究的主要目的, 不过笔者想知道, 如果要将这款机器人推向市场, 研究人员还需要做出哪些努力. 关于软体机器人的用途则很容易猜测, 研究人员是想造出一台完美的四足动物, 它们能在人类不能进入的环境完成监测并读取相关传感器数据. |
