這款3D打印四足機(jī)器人可征服各種地形：靠氣體驅(qū)動(dòng)！
在幾年前的智能機(jī)器人與系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議上（IROS），哈佛研究生MichaelTolley向我們介紹了一款依靠爆炸力進(jìn)行彈跳的機(jī)器人。這款粉紅色的柔軟機(jī)器人有三條可以左右搖擺并負(fù)責(zé)定位的腿，不過(guò)這家伙的長(zhǎng)相實(shí)在是太對(duì)不起觀眾了�，F(xiàn)在，Tolley在加州大學(xué)圣地亞哥分校已經(jīng)有了自己的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室的主要工作就是找到有效的制造軟體機(jī)器人的方法。在最新的論文中（下周發(fā)表在ICRA），Tolley展示了可以行走的四足軟體機(jī)器人。
軟體機(jī)器人（搭載有致動(dòng)器）潛力巨大，KUKA機(jī)器人示教器維修，它們廉價(jià)、靈活，且易于配置。不過(guò)以現(xiàn)在的技術(shù)水平來(lái)看，軟體機(jī)器人可不好造，因?yàn)槟惚仨毷止ね瓿梢幌盗袕?fù)雜的操作。
DylanDrotman與Tolley實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生一起完成了軟體機(jī)器人的腿部設(shè)計(jì)，利用3D打印機(jī)，你可以一次性完成腿部的打印。事實(shí)上，KUKA機(jī)器人維修，你甚至可以輕易的將整個(gè)四足機(jī)器人打印出來(lái)。
當(dāng)然，也不是所有3D打印機(jī)都能滿足要求，你需要一臺(tái)能打印軟硬混合材料的機(jī)器。只有這樣，最終的產(chǎn)品才能擁有可調(diào)節(jié)的柔韌性。在這里，研究人員用到了Stratasys公司的Objet350Connex3打印機(jī)，不過(guò)這臺(tái)設(shè)備可不是一般人能買得起的。
軟體機(jī)器人的每條腿都由3條可伸縮的充氣橡皮管制造而成，充氣橡皮管與地面接觸的區(qū)域呈三角形。在操作時(shí)，只需對(duì)一條腿上的兩個(gè)橡皮管充氣，這條腿就會(huì)朝沒(méi)充氣的那根管子方向彎折，這樣你就有了四條兩軸可控的柔軟腿部。
這四條腿呈X造型連接在一起，通過(guò)充氣或漏氣，軟體機(jī)器人就能走起路來(lái)（與爬行可完全不同）。軟體機(jī)器人可以抬起腿，移動(dòng)它并完成前進(jìn)動(dòng)作。借助其柔軟的特性，研究人員可以成功完成不同步態(tài)的測(cè)試，并對(duì)機(jī)器人在不同路況下（巖石、砂紙或洞穴）的動(dòng)作進(jìn)行優(yōu)化。
同時(shí)，這款軟軟的小家伙還能背著0.62千克的負(fù)荷成功站立起來(lái)，如果它一開始就處在站立狀態(tài)，還能扛更重的擔(dān)子。載荷對(duì)軟體機(jī)器人相當(dāng)重要，機(jī)器人維修，它不但可以背上傳感器等有用的小設(shè)備，還能通過(guò)一些改裝來(lái)實(shí)現(xiàn)新的功能。眼下，市場(chǎng)上的氣動(dòng)機(jī)器人幾乎都要背上多個(gè)致動(dòng)器，同時(shí)維持其運(yùn)動(dòng)的壓縮空氣、電池和電子設(shè)備也不能少。
當(dāng)然，解決這些挑戰(zhàn)并非該研究的主要目的，不過(guò)筆者想知道，如果要將這款機(jī)器人推向市場(chǎng)，研究人員還需要做出哪些努力。關(guān)于軟體機(jī)器人的用途則很容易猜測(cè)，研究人員是想造出一臺(tái)完美的四足動(dòng)物，它們能在人類不能進(jìn)入的環(huán)境完成監(jiān)測(cè)并讀取相關(guān)傳感器數(shù)據(jù)。