如今的機(jī)器人，可謂是千姿百態(tài)、形態(tài)各異，比如長成這樣的：

還有這樣的：

這些看似奇特的機(jī)器人大多是受自然生物啟發(fā)而設(shè)計的。本文的主角是下面這位：一條機(jī)器人，是的，一條。

這是上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院機(jī)器人研究所谷國迎教授團(tuán)隊受尺蠖啟發(fā)研發(fā)的一種新型軟體機(jī)器人。

論文地址：https://ieeexplore.ieee.org/document/9585535/media#media

尺蠖作為一種幼蟲，每一個前進(jìn)步伐都很小，但它們能夠爬過的地形和方向是非常多樣的。例如尺蠖能夠在水平和垂直表面上緩慢前行，并利用其出色的靈巧性在不平坦的地形上前進(jìn)。因此，許多研究人員都試圖模仿尺蠖構(gòu)建行動靈活的軟體機(jī)器人。

對于軟體機(jī)器人來說，在水平面和垂直面之間的過渡是非常困難的，因為它們必須既堅固又靈活——足以將一只腳從地面抬起并在垂直的墻壁或表面上立足。

為了實現(xiàn)如尺蠖般的靈活性，上海交大的研究團(tuán)隊用 3 個纖維增強(qiáng)的氣動執(zhí)行器模擬尺蠖的身體部分，作為氣動人工肌肉。這種氣動機(jī)制有助于精確控制機(jī)器人的「尾巴」、「頭部」和「身體」。同時控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控執(zhí)行器的位置，協(xié)調(diào)機(jī)器人的整體運動，使其在爬行時實現(xiàn)尺蠖蠕動一般的「Ω」形狀。

該尺蠖機(jī)器人的足部采用兩個負(fù)壓吸盤來產(chǎn)生可控摩擦力。 在氣動執(zhí)行器和吸盤的同步推動下，該機(jī)器人和真正的尺蠖一樣，通過伸展身體并控制足部的壓力吸盤「邁步前進(jìn)」。 它在水平面上可以達(dá)到 21 mm/s 的最高移動速度，在垂直墻壁上達(dá)到 15 mm/s 的最高速度。 在負(fù)載方面，它能夠在水平面上承載 500 克（約自身重量的 15 倍）的重量，在垂直墻壁上可以承載 20 克的重量。

此外，該研究還開發(fā)了一個簡化的運動學(xué)模型來表征該機(jī)器人的運動學(xué)特征，并提出了一種控制策略來同步控制其多模態(tài)運動變形和吸盤摩擦力。

該尺蠖機(jī)器人在垂直表面上呈「Ω」?fàn)钆佬小?/p>

這是軟體移動機(jī)器人首次在水平和垂直平面之間實現(xiàn)過渡運動，將有助于擴(kuò)大軟體機(jī)器人的工作空間，可用于檢查、清潔、維護(hù)等方向，并具有在液體中應(yīng)用的潛力。

未來研究團(tuán)隊將在該軟體機(jī)器人上添加更多傳感器來進(jìn)一步實現(xiàn)控制自動化，減小驅(qū)動系統(tǒng)的尺寸以減小機(jī)器人的束縛，并探索該機(jī)器人在更復(fù)雜環(huán)境中移動的可能性，例如天花板、非結(jié)構(gòu)化區(qū)域等。

參考鏈接：https://spectrum.ieee.org/robotic-inchworm

本文來自微信公眾號“機(jī)器之心”（ID:almosthuman2014），編輯：小舟，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

關(guān)鍵詞： 毛毛蟲 爬上 軟體