土耳其比爾肯特大學(xué)的研究人員最近創(chuàng)建了一個名為SQuad的小型四足機(jī)器人，該機(jī)器人由柔軟的結(jié)構(gòu)材料制成。這種獨(dú)特的機(jī)器人發(fā)表在IEEE機(jī)器人與自動化快報上，其論文比現(xiàn)有的微型機(jī)器人更靈活，因此更擅長攀爬或避開周圍環(huán)境中的障礙物。

進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一Onur Ozcan告訴TechXplore：“我們從事微型機(jī)器人的研究已有近十年了。” “盡管微型機(jī)器人具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如便宜，需要更少的材料以及能夠進(jìn)入狹窄空間的能力，但它們的主要缺點(diǎn)之一是缺乏運(yùn)動能力，尤其是在崎uneven的地形上。”

微小的機(jī)器人在周圍環(huán)境中移動時容易卡住，因?yàn)樗鼈兊母叨炔辉试S它們攀爬或避開障礙物。奧茲坎(Ozcan)和他的同事們試圖通過實(shí)施稱為“身體順從性”的原則來克服這一限制。

奧茲坎說：“我們認(rèn)為，通過使我們的微型機(jī)器人柔軟，他們將能夠利用身體的順應(yīng)性來越過障礙，就像昆蟲或老鼠等大多數(shù)生物系統(tǒng)一樣。”

SQuad是研究人員開發(fā)的手掌大小的四足機(jī)器人，主要由柔軟的材料制成，例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)。該機(jī)器人還具有帶集成直流電動機(jī)的柔軟C形腿，可使其旋轉(zhuǎn)。

Ozcan說：“大多數(shù)軟機(jī)器人都是使用氣動執(zhí)行器建造的。” “這些執(zhí)行器可以很好地工作并與軟質(zhì)材料很好地集成在一起，但是它們需要壓縮空氣源，這通常會使機(jī)器人笨重，有時甚至不允許束縛運(yùn)動。我們希望設(shè)計一種能夠?qū)蓚€方面的優(yōu)勢融合在一起的機(jī)器人;這種柔軟的材料可以制造出合格的機(jī)器人，而且還可以使用常規(guī)的執(zhí)行器(例如直流電動機(jī))來輕松實(shí)現(xiàn)小型化和不受限制的運(yùn)動。”

研究人員在一系列實(shí)驗(yàn)中對他們的機(jī)器人進(jìn)行了評估，將其運(yùn)動性能與由剛性材料制成的相同機(jī)器人的運(yùn)動性能進(jìn)行了比較。SQuad在很大程度上超越了其他機(jī)器人，從而更有效地克服了障礙。

值得注意的是，由Ozcan和他的同事開發(fā)的機(jī)器人可以克服比其身高高1.44倍的障礙。另一方面，他們將其與剛性機(jī)器人進(jìn)行比較，只能成功越過障礙物，而障礙物的高度是其身體高度的0.88倍。

奧茲坎說：“我們觀察到的可伸縮障礙物高度的差異是由于SQuad的身體順應(yīng)性引起的。” “我們認(rèn)為，通過這樣的改進(jìn)，我們可以將該機(jī)器人用于檢查目的(在船上添加一個小型攝像頭)，或者在倒塌的建筑物下找到幸存者(同樣可以集成攝像頭和麥克風(fēng)來檢測幸存者)。”