攀岩機器人(rén)用(yòng)仿生抓具攀爬粗糙的(de)牆壁

LORIS機器人(rén)，圖爲攀爬混凝土牆                                                                       卡内基梅隆大(dà)學

科學家們創造了(le)一種以生物(wù)爲靈感的(de)四腳機器人(rén)，它能像其他(tā)機器人(rén)一樣攀爬。它利用(yòng)一種獨特的(de)機制緊貼粗糙的(de)垂直表面，這(zhè)種機制非常有效，但同時(shí)相對(duì)簡單。

雖然一些實驗機器人(rén)利用(yòng)基于吸力的(de)抓取系統來(lái)攀爬光(guāng)滑的(de)表面，但這(zhè)種技術在岩石等無法形成密封的(de)粗糙表面上不起作用(yòng)。

一種替代方案是使用(yòng)所謂的(de)微型夾具。這(zhè)些包括一系列微小的(de)尖銳鈎子，可(kě)以鈎住被攀爬表面的(de)小角落和(hé)縫隙。當夾具被提起以進行下(xià)一步操作時(shí)，鈎子會從該表面松開。

一些微型抓取器是被動的(de)，依靠機器人(rén)懸挂體的(de)重量來(lái)保持抓取。這(zhè)種類型在相對(duì)平坦的(de)牆壁上可(kě)以工作，但在更不規則的(de)表面（如懸崖面）上很難工作，這(zhè)需要更多(duō)樣的(de)攀爬策略。

主動微型夾具通(tōng)過結合電動執行器來(lái)繞過這(zhè)一限制，電動執行器有目的(de)地将一圈鈎子沉入表面，從而保持在任何方向上工作的(de)電動握持。然而，這(zhè)些抓握器往往體積龐大(dà)、耗能大(dà)、機械複雜(zá)，加上它們的(de)攀爬速度相當慢(màn)。

這(zhè)就是LORIS四足機器人(rén)的(de)用(yòng)武之地。


LORIS是與美(měi)國國家航空航天局合作開發的(de)，著(zhe)眼于探索其他(tā)行星                          卡内基梅隆大(dà)學

該設備由卡内基梅隆大(dà)學機器人(rén)力學實驗室的(de)Paul Nadan、Spencer Backus、Aaron M.Johnson及其同事創建，以一種攀爬的(de)有袋動物(wù)命名，也(yě)以“不規則斜坡的(de)輕型觀測機器人(rén)”命名。

機器人(rén)四條腿的(de)末端各有一個(gè)張開的(de)微型棘夾具，包含兩組相互成直角排列的(de)棘。夾持器通(tōng)過一個(gè)被動腕關節連接到腿上。這(zhè)基本上意味著(zhe)，無論腿在做(zuò)什(shén)麽，夾子都會随著(zhe)動作而擺動。


LORIS的(de)每個(gè)微型魚鈎都由一個(gè)魚鈎組成，魚鈎封裝在3D打印的(de)塑料機身中            卡内基梅隆大(dà)學
 

研究人(rén)員(yuán)表示，LORIS将被動微型夾持器的(de)重量輕、速度快(kuài)、能效高(gāo)、簡單性與主動夾持器牢固的(de)握持和(hé)适應性相結合。此外，該機器人(rén)的(de)設計簡單，制造成本低廉。
 

資料來(lái)源：卡内基梅隆大(dà)學

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