返回首頁 hi, 歡迎來到機器人在線 請登錄/ 免費注冊 訂閱郵件
有疑問,咨詢在線客服

哈佛大學研制出“丑陋”的海膽機器人

時間:2019-11-06 來源:機器人在線 閱讀:689 原創


可能你沒見過海膽,但是至少知道它長這樣子。


在本周的IROS 2019展會上,哈佛大學的機器人專家受海膽啟發,研發了海膽機器人,該機器人“結合了海膽特有的特征”,由氣動或液壓驅動,無需系繩即可操作。可以說,海膽機器人也是仿生機器人的一種,但是即使如此,UrchinBot絕對是我們見過的最怪異的機器人之一。


海膽是一種剛柔并濟的圣物


在海洋中,如果有你覺得有堆東西顯得很怪異,那可能是海膽。


海膽是一種有趣的生物,它剛柔并濟,外殼覆蓋著堅硬的活動脊柱,內部遍布柔軟的管狀附件,其作用類似于人類的腿和腳的組合。


海膽靠著這兩個附件移動,盡管它們可能并不快,但它們可以潛入在海洋各個角落和縫隙中,這對于機器人的研究可能是有價值的功能。


UrchinBot可以說是一種仿生機器人


相比成年海膽的復雜性,哈佛大學研究員選擇從模仿幼兒海膽入手。


UrchinBot體長230mm,身體有五個柔性管腳(綠色結構)和十個剛性活動脊柱。這些附件由機器人體內的軟執行器驅動,使其沿特定方向拉動或旋轉。



所以,物理上的相似之處令人震驚,但不僅限于美學,研究人員強調,海膽機器人的設計特別注意精確復制海膽的特征,包括外觀和運動方式。


在海洋中,海膽用這種棘刺來保護自己,移動并將自己塞入縫隙中。UrchinBot模仿了海膽棘刺,每個脊柱都通過球窩接頭連接到身體,并且圍繞關節的三個氣動圓頂的三角形會膨脹,以沿不同方向推動脊柱。所有的圓頂都在機器人內部相互連接,這意味著不能單獨操作棘刺,并且每當棘刺移動時,都會獲得令人滿意的對稱旋轉運動。當它們在UrchinBot所在的表面上旋轉時,機器人會朝相反的方向緩慢轉動。


海膽會通過排泄自身膠粘到表面的粘性物質,然后排出想要移動的溶解膠的酶。UrchinBot無法排泄物質,所以改為使用可伸縮的腳趾磁鐵,只要機器人在鐵質表面上移動,它們都能很好地工作。當管腳膨脹時,它們向外移動并向下傾斜其尖端,在足夠的壓力下,腳趾磁體彈出并粘附。然后UrchinBot反轉其液壓系統,將管腳吸回,將自身拉向粘附點,并在磁鐵到達那里后再次彈出。


UrchinBot的主體其他部分都被泵、閥門和電子設備占用,從而使其可以完全不受束縛地在陸地和水下運行。如下視頻:



實驗證明,UrchinBot的脊椎表現出的運動范圍與實際的海膽如出一撤。


管腳可以達到6:1的延伸比例,這與幼兒海膽的10:1比例相當接近,但遠小于成年海膽,成年海膽可以將其管腳延伸到50:1的比例。


當然UrchinBot的速度不如海膽快,比幼兒海膽要慢很多,速度僅為成年海膽的一半,最高速度為6毫米/秒,即每秒0.027體長。


UrchinBot還是可以清潔的水下機器人


如果只是仿生機器人,那么UrchinBot只要長得像海膽就行了。


但是UrchinBot不僅是仿生機器人,它可以深入水下進行清潔和檢查應用,尤其在污垢嚴重的情況下,比一般的水下機器人更好用。


對于UrchinBot的升級,首先是為其裝備更多的執行器,使其能夠自主行動,從而單獨執行任務。


近期,盡管UrchinBot可能無法找到合適的應用范圍,但它可以作為試驗臺來幫助研究人員確定物理特征和控制技術,從而可能產生新型的更加通用和有效的水下機器人。


目前的水下機器人大部分用于潛水拍攝照片和視頻,清潔類的水下機器人對于環境保護起著重要作用。


好的文章,需要您的鼓勵

5

  • 最新文章
  • 精品案例
  • 現貨產品
延伸閱讀 熱門要聞

王中王半头单双中特