配備折紙踝關節(jié)和電粘附腳墊的微型機器人很快就可以作為下一代檢查員在噴氣發(fā)動機的內(nèi)壁周圍攀爬。哈佛大學Wyss生物啟發(fā)工程研究所和John A. Paulson工程與應用科學學院(SEAS)的研究人員對此進行了開發(fā)。

根據(jù)Wyss研究所的說法，噴氣發(fā)動機可以擁有多達25,000個零件?？梢韵胂?，維護可能是一項艱巨的任務，因為機器通常被拆卸以接近位置較深的部件，這增加了成本和時間?？紤]到所有這些因素，據(jù)說一臺發(fā)動機可能需要一個多月才能完全檢查。

與發(fā)動機一起，這個問題仍然存在于科學儀器，發(fā)電機，建筑設備和其他復雜機械中。這就是被稱為哈佛動態(tài)粘合機器人微動機器人(HAMR-E)的新型機器人。

“現(xiàn)在這些機器人可以在三個方向上進行探索，而不僅僅是在平坦的表面上來回移動，這是一個全新的世界，他們可以在這里移動并參與其中，”前Wyss研究所和SEAS研究員SébastiendeRivaz說道。誰現(xiàn)在在Apple工作，這是該研究的第一作者。“他們有朝一日可以對大型機器難以到達的區(qū)域進行無創(chuàng)檢查，從而節(jié)省公司的時間和金錢，使這些機器更安全。”

研究人員使用現(xiàn)有的四足微型機??器人HAMR作為基礎結構。接下來，他們必須設計一個機器人，不僅可以處理垂直表面，還可以掌握顛倒攀爬的藝術。為了迎接這一挑戰(zhàn)，他們增加了由“聚酰亞胺絕緣銅電極制成的粘性腳墊，可以在焊盤和下面的導電表面之間產(chǎn)生靜電力，”Wyss Institute表示。

通過打開和關閉電場，機器人可以輕松地拾起并放下腳。此外，墊具有彎曲能力，這使得HAMR-E能夠在彎曲表面上爬行。

研究人員還為機器人噴射檢查員設計了新的折紙式腳踝關節(jié)，可以三維旋轉，幫助HAMR-E在攀爬時保持其方向。該團隊還創(chuàng)造了一種獨特的行走模式，確保四個腳墊中的三個始終與表面接觸。在實驗期間，HAMR-E連續(xù)完成了100個步驟而沒有分離。它的速度與倒置表面上的其他同類機器人相似，在垂直表面上稍慢，在水平表面上更快。在水平表面上，機器人也執(zhí)行了180度轉彎。

“HAMR-E還成功地在噴氣發(fā)動機的彎曲倒置部分周圍進行操縱，同時保持連接，其被動踝關節(jié)和粘性腳墊能夠通過增加電粘附電壓來適應發(fā)動機表面的粗糙和不平坦特征， “根據(jù)Wyss研究所的說法。

HAMR-E的下一步是什么?研究人員計劃增加腿部傳感器，通過檢測和補償腳墊脫落來幫助進一步防止摔倒。這個小家伙也可以攜帶電子設備，附加傳感器和電源，因為它的有效負載容量超過了自身的重量。此外，該團隊正在尋求將HAMR-E的視野擴展到非導電表面。

“HAMR-E的這次迭代是第一個也是最有說服力的一步，表明這種方法可以用于厘米級攀爬機器人，并且這種機器人將來可以用來探索任何類型的基礎設施，包括建筑物，管道，發(fā)動機，發(fā)電機等，“Wyss研究所創(chuàng)始人，SEAS Charles River工程與應用科學教授，以及相應的研究作者，Robert Wood博士說。

該研究在“機器人學”雜志上發(fā)表的文章“使用電粘附的四足微型機??器人的倒置和垂直攀爬”中進行了概述。