中美合作研发机器人 被踩扁还能继续爬

现今，软性机械人越来越受迎接。一个原因是它们相对简洁，而其相对较低的成本是另一个原因。因为其简洁性和低成本，它们平日可以非常超卓地执行义务，行使其设计和组织固有的奇特功能移动自身并与情况交互。软性机械人之所以如斯吸惹人饮茶的还有一个主要原因是它们经久耐用。若是没有刚性部件的限制，它们能够接管任何机械人或者无法承受的“蹂躏”。

在近期的Science Robotics杂志上，来自中国清华大学和加州大学伯克利分校的一组研究人员提出了一种新型的软性机械人，它不光机能更高，并且比我们以前所看到的任何器材都更壮大。这个看似简洁的机械人看起来像一条弯曲的纸条，但它可以以每秒20个身体长度的速度移动，而且可以在穿戴网球鞋的人踩下的情形下存活下来。

这个原型机械人的尺寸只有3厘米乘1.5厘米。扫描电子显微镜才能真正看到机械人是由什么组成的——热塑性塑料层中央夹着钯金电极，硅树脂与底部的构造塑料粘合在一路。当交流电压（低至8伏，但平日约60伏）经由电极时，热塑性塑料会伸展和收缩，导致机械人的背部弯曲，而小“脚”会移动。一个完整的步进周期只需要50毫秒，发生200赫兹的步态。从手艺上讲，机械人“运行”，因为它有一个短暂的空中阶段。

要将机械人的最高速度设定为每秒20个身体长度，请看这张时兴的图表，个中显露了其他动物相对于某些动物和机械人的运行速度与体重的关系：

若是你想知道，像我们一般，图表上（左上角）的数字39是什么，它是1916年在加利福尼亚州一块岩石下发现的一种微小的螨。这种螨的巨细不到1毫米，但它能够以每小时0.8公里的速度运行，即每秒322身长，使它成为迄今为止（至少是两倍）地球上最快的陆地震物。若是一小我相对于我们的体型跑得那么快，我们的速度会略高于每小时2000公里。图表左上角几乎所有的器材都是虫豸的速度标度，跟着质量的削减，这不是巧合，因为执行器的感化也成比例地更大。

图表上其他显著的速度与质量比的机械人是27号，这是一个来自UMD的磁驱动四足机械人，和86号，加州大学伯克利分校的x2 Velociroach。

不管如何，回到这个机械人。这里还有其他一些很酷的事情：

• 你能够踩到它，用它自身重量的100万倍的重物把它压扁，它会持续爬行，尽管速度只有它自身重量的一半。

• 即使爬上15度的斜坡，它仍然能够以每秒1个身体长度的速度移动。

• 它的有效载荷是自身重量的六倍，能够背着一颗花生进步。但负重时，机械人的移动速度会降低6倍。

研究人员还建造了一个两条腿而不是一条腿的原型，经由在空中停留更多的时间，这种原型可以展示出潜在的更快的奔驰步态。他们建议像如许的机械人能够被用于“情况探测、构造搜检、信息伺探和灾难救援”，这是你建议你的机械人在你真的不知道它能够用来做什么的时候能够用来做的事情。但这项工作无疑令人印象深刻，其速度和坚硬性在很大水平上是其他软性机械人无法对比的。因为驱念头器人所需的电压相对较低，是以无需安装传感器似乎是或者的，若是他们也能在上面安装一些花生巨细的传感器，那么实际应用或者很快就会显现。