气动机器人不使用电子设备
加州大学圣地亚哥分校的工程师创造了一种不需要任何电子设备即可工作的软四足机器人。机器人只需要一个恒定的压缩空气源来执行其所有可用的功能,包括控制系统和运动。该项目的研究人员表示,这项工作代表了向全自动无电子行走机器人迈出的重要一步。
该设备代表了低成本机器人应用的突破,包括需要在电子设备无法运行的环境中运行的玩具和机器人。普通机器人无法工作的区域包括核磁共振机器或矿井等区域。软机器人是许多研究人员特别关注的一个领域,因为它们可以适应环境并且可以在人类附近安全地运行。
由压缩空气驱动的典型软机器人由电子电路控制。加州大学圣地亚哥分校开发的机器人由轻量、低成本的气动回路系统控制,气动回路系统由机器人上的管和软阀组成。机器人可以根据指令或响应从环境中感应到的信号行走。
机器人上的计算能力大致模仿了哺乳动物的反射,这些反射是由脊椎而不是大脑的神经反应驱动的。该团队从动物中发现的神经回路中找到了灵感,这些神经回路被称为由非常简单的元素组成的中央模式发生器。工程师们建造了一个阀门系统,作为振荡器控制加压空气进入机器人四条腿的气动肌肉的顺序。
协调机器人步态的组件会延迟将空气注入其腿部。机器人行走的方式受到侧颈龟的启发。机器人确实有简单的机械传感器,它们是从机器人身体伸出的吊臂末端充满液体的小软气泡。当气泡被压下时,机器人反转方向。研究人员设计的机器人具有三个阀门,这些阀门充当逆变器,导致高压状态随着每个逆变器的延迟而在气动电路周围扩散。
机器人的腿具有由三块肌肉驱动的三个自由度,向下成 45 度角。该团队表示,未来,他们希望改进机器人的步态,使其能够在自然地形和不平坦的表面上行走。