像毛毛虫相同爬上墙，上交大新式软体机器人能够水平笔直过渡移动

　　修改：小舟 　　天然界永远是人类科技进步的创意源泉。 　　现在的机器人，可谓是千姿百态、形态万千，比方长成这样的： 　　还有这样的： 　　这些看似独特的机器人大多是受天然生物启示而规划的。本文的主角是下面这位：一条机器人，是的，一条。 　　这是上海交通大学机械与动力工程学院机器人研讨所谷国迎教授团队受尺蠖启示研制的一种新式软体机器人。 　　论文地址：https://ieeexplore.ieee.org/document/9585535/media#media 　　尺蠖作为一种幼虫，每一个行进脚步都很小，但它们能够爬过的地势和方向是十分多样的。例如尺蠖能够在水平缓笔直表面上缓慢前行，并使用其超卓的灵巧性在不平坦的地势上行进。因而，许多研讨人员都企图仿照尺蠖构建举动灵敏的软体机器人。 　　关于软体机器人来说，在水平面和笔直面之间的过渡是十分困难的，由于它们有必要既巩固又灵敏——足以将一只脚从地上抬起并在笔直的墙面或表面上安身。 　　为了完成如尺蠖般的灵敏性，上海交大的研讨团队用 3 个纤维增强的气动执行器模仿尺蠖的身体部分，作为气动人工肌肉。这种气动机制有助于准确操控机器人的「尾巴」、「头部」和「身体」。一起操控体系担任监控执行器的方位，和谐机器人的全体运动，使其在匍匐时完成尺蠖活动一般的「Ω」形状。 　　该尺蠖机器人的足部选用两个负压吸盘来发生可控摩擦力。在气动执行器和吸盘的同步推进下，该机器人和真实的尺蠖相同，经过扩展身体并操控足部的压力吸盘「迈步行进」。它在水平面上能够到达 21 mm/s 的最高移动速度，在笔直墙面上到达 15 mm/s 的最高速度。在负载方面，它能够在水平面上承载 500 克（约本身分量的 15 倍）的分量，在笔直墙面上能够承载 20 克的分量。 　　此外，该研讨还开发了一个简化的运动学模型来表征该机器人的运动学特征，并提出了一种操控战略来同步操控其多模态运动变形和吸盘摩擦力。 　　该尺蠖机器人在笔直表面上呈「Ω」状匍匐。 　　这是软体移动机器人初次在水平缓笔直平面之间完成过渡运动，将有助于扩展软体机器人的作业空间，可用于查看、清洁、保护等方向，并具有在液体中使用的潜力。 未来研讨团队将在该软体机器人上增加更多传感器来进一步完成操控自动化，减小驱动体系的尺度以减小机器人的捆绑，并探究该机器人在更杂乱环境中移动的可能性，例如天花板、非结构化区域等。