為了使軟體機(jī)器人具有實(shí)用性，它必須簡單、輕便、節(jié)能，但仍有合理的速度。一種新開發(fā)的機(jī)制符合這一要求，它的靈感來自于生活中常見的發(fā)夾。如果你曾經(jīng)擺弄過發(fā)夾，你可能已經(jīng)注意到它可以在兩種穩(wěn)定的配置之間來回彈動，只有凹陷和凸起兩種狀態(tài)。受這一功能的啟發(fā)，哥倫比亞大學(xué)的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)了所謂的發(fā)夾機(jī)制（HCM）。
在其目前的概念驗(yàn)證形式中，該裝置由一條預(yù)應(yīng)力半剛性塑料條組成，其底部有一個(gè)簡單的驅(qū)動裝置。每次裝置驅(qū)動向塑料施加少量壓力時(shí)，整個(gè)條狀物就會作出反應(yīng)，從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)迅速移動到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，放大施加的力。
這種設(shè)置不僅使用少量的電力來產(chǎn)生大量的快速運(yùn)動，而且它還允許機(jī)器人的框架作為其推進(jìn)形式。因此，這種機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)不那么復(fù)雜，建造成本較低，而且比原來更輕。
在對該技術(shù)的測試中，科學(xué)家們創(chuàng)造了一條會游泳的機(jī)器人魚，它使用單驅(qū)動發(fā)夾機(jī)制來拍打它的尾巴，還有一個(gè)四足機(jī)器人，它使用雙驅(qū)動發(fā)夾機(jī)制在平面上奔跑。
這條結(jié)構(gòu)簡單的機(jī)器魚能夠以每秒435毫米（或每秒2.0個(gè)身體長度）的最高速度游動，而四足機(jī)器人的最高速度為每秒313毫米（每秒1.6個(gè)身體長度）。據(jù)該團(tuán)隊(duì)稱，這些速度比以前類似的小型軟體機(jī)器人的記錄要高得多。無獨(dú)有偶，我們不久前曾報(bào)道過，北卡羅來納州立大學(xué)最近創(chuàng)造的一個(gè)游泳機(jī)器人-它同樣利用一個(gè)類似發(fā)夾的機(jī)制以每秒3.74個(gè)身長的速度在水中移動。
關(guān)于這項(xiàng)研究的論文-由Zechen Xiong,Yufeng Su和Hod Lipson領(lǐng)導(dǎo)-已經(jīng)提交給2023年國際機(jī)器人和自動化會議。
