在幾年前的芝加哥IROS（IEEE\RSJ智能機(jī)器人與系統(tǒng)國際會議）上，哈佛畢業(yè)生Michael Tolley向人們展示了一個使用爆發(fā)力實現(xiàn)跳躍的機(jī)器人，它具有粉紅色和柔軟的外形，用三條“腿”來支撐自重。而Tolley現(xiàn)如今已經(jīng)在加州圣迭戈分校擁有了自己的機(jī)器人實驗室，也一直致力于軟體機(jī)器人的研究。他們最近表示將會在下周新加坡ICRA（IEEE機(jī)器人和自動化國際會議）上展示研究的最新成果——可以步行的四足軟體機(jī)器人。
軟體機(jī)器人（即具有軟執(zhí)行器的機(jī)器人）在設(shè)計制造上的優(yōu)勢在于可以較為容易且低成本地為它們配置各種各樣且具有匹配性的安全配置。但它們的問題往往在于由于結(jié)構(gòu)本身的特殊性，制作者在制作軟體機(jī)器人的時候往往需要手工制作澆鑄等模具。
而Dylan Drotman和Tolley UCSD實驗室的學(xué)生們一起發(fā)明了一種新型的方法——用3D打印來制作軟體機(jī)器人的足結(jié)構(gòu)，極大地簡化了制作工藝。使用這種打印方法，機(jī)器人的整個四足結(jié)構(gòu)幾乎可以輕松地被打印成一個單一的部分。但由于打印材料的性能要求具有特殊性，需要利用柔軟橡膠材料和剛性材料的定制混合物來產(chǎn)生可調(diào)整堅固度的最終產(chǎn)品，一般的3D打印機(jī)難以做到。這次研究人員使用的是3D打印巨頭Stratasys公司的Objet350 Connex3進(jìn)行打印，其成本也是非常昂貴的。
在機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)制作方面，如下圖所示，腿部本身由三個柔性且可充氣的橡膠管組成，粘合在一起以形成一個管狀三角形的橫截面。通過對兩根管子進(jìn)行充氣，腿部將沿著未膨脹的管子的方向彎曲，形成一個可以在兩個軸上控制的腿部結(jié)構(gòu)。
機(jī)器人的四條腿以X形安裝在一起，不僅像傳統(tǒng)爬行機(jī)器人一樣具有爬行的能力，而且可以抬起每條腿進(jìn)行“走路”。憑借其運(yùn)動的靈活性，研究人員可以測試它在諸如巖石、沙子或狹窄空間等不同環(huán)境下的步態(tài)并進(jìn)行優(yōu)化。
由于機(jī)器人不僅僅需要攜帶傳感器等，有時還需要與有許多執(zhí)行器的攝像系統(tǒng)相連，背后還具有加壓空氣源或電池等電子設(shè)備，這就要求它要有一定的承載能力。另外在承載方面，該機(jī)器人在從地面“起立”的過程中可以承受0.62公斤的載荷，在直立狀態(tài)下還可以承受更大的重量。除此之外，研究人員還表示將會開發(fā)一種可以用于在可能對人體有害的危險環(huán)境中檢測或獲取傳感器對相關(guān)參數(shù)的讀取的無限制四足機(jī)器人。
該實驗室的Dylan Drotman、 Saurabh Jadhav、 Mahmood Karimi、Philip deZonia、以及Michael T. Tolley等研究人員將會出席新加坡舉行的IEEE機(jī)器人和自動化國際會議，屆時該機(jī)器人也會亮相在展會上。
