可以行走和爬上障碍物的微型机器人
土耳其比尔肯特大学的研究人员最近创建了一个名为SQuad的小型四足机器人,该机器人由柔软的结构材料制成。这种独特的机器人发表在IEEE机器人与自动化快报上,其论文比现有的微型机器人更灵活,因此更擅长攀爬或避开周围环境中的障碍物。
进行这项研究的研究人员之一Onur Ozcan告诉TechXplore:“我们从事微型机器人的研究已有近十年了。” “尽管微型机器人具有很多优点,例如便宜,需要更少的材料以及能够进入狭窄空间的能力,但它们的主要缺点之一是缺乏运动能力,尤其是在崎uneven的地形上。”
微小的机器人在周围环境中移动时容易卡住,因为它们的高度不允许它们攀爬或避开障碍物。奥兹坎(Ozcan)和他的同事们试图通过实施称为“身体顺从性”的原则来克服这一限制。
奥兹坎说:“我们认为,通过使我们的微型机器人柔软,他们将能够利用身体的顺应性来越过障碍,就像昆虫或老鼠等大多数生物系统一样。”
SQuad是研究人员开发的手掌大小的四足机器人,主要由柔软的材料制成,例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)。该机器人还具有带集成直流电动机的柔软C形腿,可使其旋转。
Ozcan说:“大多数软机器人都是使用气动执行器建造的。” “这些执行器可以很好地工作并与软质材料很好地集成在一起,但是它们需要压缩空气源,这通常会使机器人笨重,有时甚至不允许束缚运动。我们希望设计一种能够将两个方面的优势融合在一起的机器人;这种柔软的材料可以制造出合格的机器人,而且还可以使用常规的执行器(例如直流电动机)来轻松实现小型化和不受限制的运动。”
研究人员在一系列实验中对他们的机器人进行了评估,将其运动性能与由刚性材料制成的相同机器人的运动性能进行了比较。SQuad在很大程度上超越了其他机器人,从而更有效地克服了障碍。
值得注意的是,由Ozcan和他的同事开发的机器人可以克服比其身高高1.44倍的障碍。另一方面,他们将其与刚性机器人进行比较,只能成功越过障碍物,而障碍物的高度是其身体高度的0.88倍。
奥兹坎说:“我们观察到的可伸缩障碍物高度的差异是由于SQuad的身体顺应性引起的。” “我们认为,通过这样的改进,我们可以将该机器人用于检查目的(在船上添加一个小型摄像头),或者在倒塌的建筑物下找到幸存者(同样可以集成摄像头和麦克风来检测幸存者)。”
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