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2016-09-09

SAW 仿生機器人:跟蠕蟲一樣的運動方式,單靠一個馬達就能完成!

救援機器人開始要來拯救人類了,危險工作交給他們就行!

近年來,救援機器人開始了開掛模式,發展極其迅速。以色列班古里安大學 David Zarrouk 博士帶領的研究團隊正在研發的 Single Actuator Wave-likeRobot(單獨制動器波形機器人:又叫 SAW 機器人)可以深入到復雜多變的環境中展開救援行動(比如隧道、已被破壞的房屋、管子等地方),當然,還可以除了用于醫療(比如腸道檢測)。

這款新型的仿生機器人 SAW 靈感來源于蛇,它可以如蛇一樣爬行。SAW 機器人的設計也相當簡單,單靠一個馬達驅動。機器人螺旋式的「脊梁」采用剛性材料,跟 3D 打印的塑料結合組成履帶,當螺旋旋轉時,履帶就上下移動,并推動機器人前進。

SAW 機器人跟許多蠕蟲一樣,靠不斷推進的正弦波移動,移動速度只跟正弦波的速度有關。而「脊梁」的構造使正弦波的速度提升了 13%,在每片履帶接觸地面的時候,這樣的構造會使有效的旋轉速度增加,也就是說每 6 個正弦周期,機器人能夠向前 7 個波長。最大版本的 SAW 機器人最高速度可達到 57cm/s,也就是或每秒 5.6 個波長,而且,機器人的每片履帶不會與地面產生很大的相對移動,這讓機器人行走起來也十分平穩。

不過,由于 SAW 機器人的推進方式只在某一方向上起作用(向前和向后),為了滿足多方位的運動,這就需要用到一些輪子在輔助操控,在機器人頭部用來引導方向。

其獨特的運動技能讓它能夠在不同的表面(包括沙地、草地、碎石地等)爬行,不僅如此,像游泳以及越過障礙物這樣的技能都可以是實現。其游泳的速度可以達到 6 cm/s,在身體接觸到隧道兩側的情況下,它穿越隧道的速度可達到 8cm/s。

Zarrouk 也表示,團隊正在研究 SAW 機器人在光滑表面以及黏性液體條件下的運動,假如將 SAW 機器人做得足夠小,還可以在腸道中游走拍攝和活體檢驗。不過,對于他們來說,最大的挑戰應該就是,如何開發出一種能隨時改變波的振幅和頻率的運動方式,這能使機器人在更崎嶇的地形以及管道下高效的開展工作。

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何恒 2016-09-09 14:23

要做到應用于腸道方面的醫療資料,這個還有待繼續研究

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