近日,英国爱丁堡大学推出了名字叫Limpet II的新设计制造的一款模块化机器人,可以说是刚柔并济,那么我们今天来了解一下他的组成及用途吧!

Limpet II是设计来检测和监控海上能源平台的,它的驱动器(腿部)采用模块化的,刚柔结合的设计方法,同时在机器人躯干部份集成了丰富的传感器模块。Limpet II 采用一个电磁铁原理驱动的执行器作为核心部件。它可以实现吸附和爬行功能,吸附功能是由负压驱动的吸盘实现的,Limpet II集成的传感器多达9种,可以对包括温度,湿度,声音,光照等信号做出反应,因此适合被用于检测复杂环境的变化。该研究于前不久发表于国际著名机器人期刊《软体机器人(soft robotics)》上。
模块化机器人往往是由几个相同或者是相似的模块组合而成。相比传统机器人,模块化设计的机器人有很多好处,它简化了机器人的设计和制造。一旦设计好一个模块,就可以根据不同的应用场景和需求,拼接出不同外形和功能的机器人。与传统机器人相比,模块化机器人的功能和效率更高。
提及模块化机器人,就不得不提起来自EPFL(洛桑联邦理工)的可重构机器人实验室(reconfigurable Robotics lab),该实验室致力于研发基于软体机器人以及折纸机器人技术的模块化可重构机器人,已经在世界顶级机器人期刊(science robotics,IJRR,IEEE TRO和soft robotics等)上发表多篇相关论文,感兴趣的读者可以去了解一下。
Limpet II由英国爱丁堡大学的微纳米系统集成研究所的团队研发,于近日发表于国际著名机器人期刊《软体机器人(Soft robotics)》上。Limpet II的外型被设计的犹如一只大型水母,在它的身体框架内包裹着各种模块,例如负责攀爬时吸附地面的吸附模块,负责提供运动能力的运动模块,负责电源和控制的驱动模块以及传感器模块(集成了9种传感功能)。据研究团队称,这款机器人主要是设计用于海洋能源平台的监控和检测。海洋能源平台环境复杂多变,因此需要机器人有着较好的适应性和灵敏的检测能力。Limpet II 富集了近乎9种传感器,可以更好的检测复杂的环境中的变化。
为了实现机器人的在复杂环境种运动的柔顺性和适应性,Limpet II的腿部采用了刚柔并济的模块化设计。腿模块采用“剪纸弹性结构“让它具有天然的柔顺性,同时采用电磁铁原理(同级相斥,异级相吸)来进行控制变形。由于这种机构在收缩时仿佛一根弹簧一般,通过控制线圈中的电流可以控制腿部的运动方向,速率,以及幅度,实现了可控的柔性收缩伸展运动。Limpet II的运动就是靠有规律的控制腿部模块来实现。
研究者们在论文末尾指出,现有的攀爬机器人大多使用刚性结构,柔性驱动的机器人尚未实现完全的无束缚状态。另外大多数攀爬机器人也并非以模块化方式构建,这使得机器人系统难以适应新任务,同时出问题后也难以修复。在他们的工作中,提出了一种模块化设计的无束缚的刚柔混合的机器人Limpet II。Limpet II可以通过组合不同的模块以完成不同的任务,目前的测试展现了它能够攀爬倾斜的表面结构,并感知其所处的复杂环境中的变化。Limpet II具有的9种不同的传感器,可使其用于检查和监控海上能源平台。
可以看到,虽然文中研究者指出它们的机器人是设计用于海洋能源平台的检测监控,但是实地化的测试还没有展示出来。小编认为目前Limpet II机器人可能功能上还不具备很好的实地操作的能力,希望在将来能够看到升级版的Limpet III被真正用于相应的场景发挥作用。另外希望这篇报道能够启发感兴趣的读者,你们也可以开发出自己的模块化机器人,用作其他许多不同的场景。