新开发的柔性脚可以使机器人走得更快

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的机器人专家开发了用于机器人的柔性支脚。这项新技术可以使机器人在鹅卵石和木屑等不平坦的地形上行走速度提高40%。

新的开发对于各种不同的应用非常重要，特别是搜索和救援任务。

这项研究将在RoboSoft会议上进行，该会议将是虚拟的，并将于2020年5月15日至7月15日举行。

Emily Lathrop是一名博士学位。加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院的学生，也是该论文的第一作者。

Lathrop说：“ 机器人需要能够在自然，崎uneven不平的地形上快速高效地行走，这样它们就可以在人类可以去到的任何地方去，但也许不应该。”

迈克尔·托利(Michael T. Tolley)是圣地亚哥大学圣地亚哥分校机械与航天工程系的教授。他是该论文的高级作者。

托利说：“通常，机器人只能控制特定关节的运动。” “在这项工作中，我们证明了可以控制脚的刚度并因此控制其脚部形状的机器人优于传统设计，并且能够适应多种地形。”

灵活的机器人脚

灵活的机械脚由充满咖啡渣的乳胶膜组成。咖啡渣可以在固体和液体之间来回移动。允许粒状介质(例如咖啡渣)以这种方式起作用的机制称为粒状堵塞。结果，机器人可以走得更快并且抓地力更好。

当机器人的脚接触地面时，它们会变硬并顺应地面，以建立坚实的基础。当它们移动时，脚在两步之间松开并放松，并且依靠支撑结构来帮助它们在被卡住时保持柔韧性。

这些柔性脚是同类产品中首个在不平坦表面上进行测试的产品。

新开发的柔性脚使机器人走得更快

研究人员将脚安装在六脚机器人上，然后设计并构建了车载系统。车载系统能够产生负压和正压，以便在每个步骤之间解开和卡住脚。为了堵塞脚，真空泵将咖啡渣之间的空气排出。如果机器人的重量迫使空气从咖啡渣之间排出，它们也可能被被动堵塞。

不平坦的表面

经过测试，该机器人可以在带有或不带有柔性脚的各种不同表面上行走，包括平坦的地面，木屑和鹅卵石。研究发现，被动干扰在平坦地面上最有效，而主动干扰在松散岩石上最佳。

借助柔性脚，机器人的腿可以更好地抓地，从而提高了速度。当机器人在倾斜且不平坦的地形上行走时尤其如此。

尼克·格拉维什(Nick Gravish)是加州大学圣地亚哥分校机械与航天工程系的教授，也是该研究的合著者。

Gravish说：“自然世界充满了机器人行走的挑战性场地-湿滑，坚硬和泥泞的底物都使行走变得复杂。” “可以适应这些不同类型地面的脚可以帮助机器人提高移动性。”

研究人员现在将尝试在脚的底部安装软传感器，从而可以利用电子控制板。电子控制板将识别机器人将要行走的地面类型，以及是否需要主动或被动地卡住脚。研究人员还将继续改进设计和控制算法，以提高效率。

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