UC Berkeley的工程师已经制作了一个轻量级的机器人,具有错误的控制和猎豹的敏捷性。这种速度和旋转能力的秘诀:脚垫。

加州大学伯克利分校的研究人员通过调节机器人的脚和穿过的表面之间的静电力,获得了在几秒钟内导航复杂地形和意想不到的障碍的技术。(在下面的电视机上看一下乐高迷宫的视频).

据该机器人的发明者称,这些小型、坚固的系统将来可能支持搜救行动或探测潜在的气体泄漏。

这款机器人的移动速度堪比一只四处逃窜的蟑螂,这要归功于它的一层薄薄的外层材料,当电压施加时,这种材料会弯曲和收缩。在2019年纸研究小组证明,罗奇机器人可以以每秒20个体长度的速度,或每小时约1.5英里 - 几乎是生活蟑螂本身的速度。

新的研究,研究人员通过添加两个静电脚垫和一些伏特来升级机器人。

向任一脚板施加电压增加了脚板和表面之间的静电力,使得脚板更牢固地粘附到表面上并强迫其余机器人围绕脚旋转。

根据UC Berkeley的主要研究人员和UC Berkeley的主要研究人员和机械工程教授的说法,这两个脚踏板使运营商完全控制了机器人的轨迹,并使机器人超过大多数昆虫的速度转弯。

“我们最初的机器人可以移动得非常、非常快,但我们不能真正控制机器人是向左还是向右移动,很多时候它会随机移动,因为如果在制造过程中有一点不同——如果机器人不对称——它会转向一边,”林教授说,“在这项工作中,主要的创新是添加了这些脚垫,让它可以非常、非常快地转弯。”

为了展示机器人的敏捷性,研究小组拍摄了机器人在乐高迷宫中行走时携带一个小型气体传感器,并转向以避免坠落的碎片。

即使碎片击中飞行机器人,也可能只是很好;机器人可以受到打击。

在以前的一项研究中,UC Berkeley工程师展示了Robo-Roach可以承受由120磅的人踩踏。(请参阅下面的视频。

该团队拥有“系列”和“不受限制”的技术版本。“系绳”机器人通过小电线供电或控制。携带气体传感器时,不受限制的电池供电选项可长达19分钟和31米。

目前机器人工程师面临的最大挑战之一是如何制作更小型的机器人,以维持更大机器人的力量和控制。

“对于规模更大的机器人,你可以安装一个大电池和一个控制系统,这没问题。但当你试图把所有东西缩小到越来越小的尺寸时,这些元素的重量就会让机器人难以携带,而且机器人通常会移动得非常缓慢。”林在大学早些时候的新闻发布会上说

“我们的机器人速度非常快,非常强壮,只需要很少的电力,这使得它可以携带传感器和电子设备,同时也携带电池。”

在短暂的面试中金宝搏官网下面,Lin解释了低电源机器人的好处,以及它如何通过迷宫来实现。

金宝搏官网是什么引发了机器人的微妙动作?例如,它是如何避开碎片并引导自己穿过迷宫的?它是否提前知道障碍物和地形?

李伟林教授:它能够在外部通过迷宫控制。换句话说,我们激活左转,右转或转发命令以转向机器人以穿过迷宫。未来的工作是为自主转向添加相机。

金宝搏官网:电压应用程序如何为乐高演示工作?何时何地施加电压?

李伟林教授:左转弯、右转弯和前进控制是在整个迷宫操作的时间(用颜色编码)和地点应用的。(参考下面的图片。

当机器人导航迷宫时,电压应用的记录。(图片信用:林,发表在科学机器人

金宝搏官网:你有多快,让这个机器人走?

李伟林教授:我们所达到的最高速度是每秒20个体长(类似于蟑螂的速度)。正如您在实时迷宫视频中所看到的那样,轨迹操作演示通过导航机器人通过5.6秒内的迷宫中的120厘米长的轨道来实现。人类可以在此期间多次发出转折阶段。

金宝搏官网:一个速度快的机器人会导致潜在的控制力不足吗?在搜救工作中,快速而疯狂的移动机器人是否会给搜救工作带来不利影响?

李伟林教授:是的。快速机器人可能导致潜在的缺乏控制 - 我们正在使用飞行机器人,并且可以如此快速且难以控制(尚未发布)。对于搜索和救援应用程序,一个人需要平衡速度和控制。我们认为我们的原型的速度和控制是足够的。例如,机器人可能必须潜入小孔并找到特定的路径以找到废墟中的幸存者。

金宝搏官网是什么让机器人稳健?

李伟林教授:机器人由聚合物材料制成,使其非常坚固。人们可以踩到它,它仍将运行。

金宝搏官网接下来是什么?你现在在这个机器人工作是什么?

李伟林教授:小型机器人普遍存在的问题是质量与功率的权衡,这是一个重要的理论和实践问题。在我们目前的原型中,由电池供电的无绳机器人可以运行19分钟31米。我们希望扩大这些参数,并让它携带其他传感器,如相机和无线通信系统,以执行可能的搜索和救援任务。

金宝搏官网这个机器人最让你兴奋的是什么,它有什么可能?

李伟林教授:该机器人最重要的特点是敏捷和拖拉机控制 - 在所有人造机器人(包括大规模)之间的敏捷性最高,就20人身体长度的相对中心加速而言2

林是一篇描述该机器人的论文的资深作者,这篇论文发表在本周的《科学机器人》杂志上。

本文的共同作者包括嘉明梁,惠民陈,围堰苗族,汉晓刘,英柳,益征刘,东凯王,万味花秋,闵章和少年张和王朝华大学在中国清华大学;宜川吴河东电子科技大学;卡内基梅隆大学的贾斯汀·伊姆;Zhichun Shao和Junwen Zhong UC Berkeley。

广东省自然科学基金项目(no. 2020A1515010647);深圳市基本科研业务费专项资金(no. JCYJ20180508151910775);国家自然科学基金项目(no.批准号:no. 2020A1515010647);52005083)及澳门大学启动研究资助。

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