攀岩机器人用仿生抓具攀爬粗糙的墙壁

LORIS机器人，图为攀爬混凝土墙                                                                       卡内基梅隆大学

科学家们创造了一种以生物为灵感的四脚机器人，它能像其他机器人一样攀爬。它利用一种独特的机制紧贴粗糙的垂直表面，这种机制非常有效，但同时相对简单。

虽然一些实验机器人利用基于吸力的抓取系统来攀爬光滑的表面，但这种技术在岩石等无法形成密封的粗糙表面上不起作用。

一种替代方案是使用所谓的微型夹具。这些包括一系列微小的尖锐钩子，可以钩住被攀爬表面的小角落和缝隙。当夹具被提起以进行下一步操作时，钩子会从该表面松开。

一些微型抓取器是被动的，依靠机器人悬挂体的重量来保持抓取。这种类型在相对平坦的墙壁上可以工作，但在更不规则的表面（如悬崖面）上很难工作，这需要更多样的攀爬策略。

主动微型夹具通过结合电动执行器来绕过这一限制，电动执行器有目的地将一圈钩子沉入表面，从而保持在任何方向上工作的电动握持。然而，这些抓握器往往体积庞大、耗能大、机械复杂，加上它们的攀爬速度相当慢。

这就是LORIS四足机器人的用武之地。


LORIS是与美国国家航空航天局合作开发的，着眼于探索其他行星                          卡内基梅隆大学

该设备由卡内基梅隆大学机器人力学实验室的Paul Nadan、Spencer Backus、Aaron M.Johnson及其同事创建，以一种攀爬的有袋动物命名，也以“不规则斜坡的轻型观测机器人”命名。

机器人四条腿的末端各有一个张开的微型棘夹具，包含两组相互成直角排列的棘。夹持器通过一个被动腕关节连接到腿上。这基本上意味着，无论腿在做什么，夹子都会随着动作而摆动。


LORIS的每个微型鱼钩都由一个鱼钩组成，鱼钩封装在3D打印的塑料机身中            卡内基梅隆大学
 

研究人员表示，LORIS将被动微型夹持器的重量轻、速度快、能效高、简单性与主动夹持器牢固的握持和适应性相结合。此外，该机器人的设计简单，制造成本低廉。
 

资料来源：卡内基梅隆大学

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