使用微脊增强六足机器人RHex的垂直移动性

使用微脊增强六足机器人RHex的垂直移动性

卡内基梅隆大学的一组研究人员最近提出了一种方法，以改善著名的六脚机器人的垂直移动性。他们的方法发表在arXiv上的一篇论文中，提出在RHex上增加微脊，RHex是一种现有的蟑螂启发式机器人平台，旨在以相对较高的速度导航非结构化环境。

尽管很少见，但其他机构和组织的研究人员以前也曾研究过微脊柱卡纳吉·梅隆大学的团队在工作中汲取了斯坦福大学仿生与灵巧操作实验室以及NASA-JPL极端环境机器人小组的其他团队的灵感。

“这项工作开始作为一个学期的项目为亚伦·约翰逊教授的机器人设计与实验在CMU类，”马特Martone，谁进行了这项研究的研究人员之一，告诉TechXplore。“许多团队成员都在X-RHex机器人实验室中工作，X-RHex是一个简单但坚固的机器人，可以穿越几乎任何崎terrain的地形。

但是，X-RHex受到陡坡和垂直墙的阻碍，因此我们的团队决定改进通过增加微脊柱脚和设计更轻巧的身体来提高攀岩能力。”

Martone及其同事提出的新版RHex，称为T-RHex，增加了微脊柱脚，使其非常适合攀登自然表面。这些微脊柱脚使用数十个细小的钩子钩住墙壁上毫米级的表面不规则物，从而使其附着并允许机器人攀爬各种表面。这些微脊柱在粗糙的岩石表面，混凝土和砖块表面以及较软的表面上都可以很好地工作，因为所有这些都有很多通常称为粗糙的“临界点”。

Martone解释说：“其他壁虎粘合剂和吸盘之类的攀爬方法更适合玻璃或抛光金属，但无法在自然表面上失效，这对于我们的机器人使用案例而言更为现实。” “通过在机器人脚的后部增加微脊，我们可以使用专门设计的向后运动进行攀爬，从而使其在地面上的向前行走运动不受影响。”

研究人员通过对三种表面类型的软木，砖和胶合板进行了一系列实验，评估了升级后的RHex平台。他们发现，T-RHex能够在与水平方向最大135°的斜坡上静态悬挂，而在直至55°的上升坡度上都不会失去地面活动性。

Martone说：“我们的团队为能够抓住高达45°的悬臂而感到非常兴奋，但是实际上最重要的结果是陡坡上升。” “我们在设计这些脚和爬坡模式时的工作直接适用于其他RHex型机器人，这将扩大他们能够征服的地形类型。”

在过去的二十年中，在全球范围内不同大学进行的研究大大增强了RHex平台，从而实现了跑步，跳跃和爬楼梯等功能。Martone和他的同事们在最近的研究中，通过增强机器人的垂直移动性以及爬坡能力来增加了这一研究范围。

根据研究人员的说法，RHex可能很快会克服更大的障碍，这可能使其可以部署为侦察机器人，有效载荷传输系统，甚至是野生动物观察员。

Martone说：“我们现在集中精力改善T-RHex爬升所使用的运动，以最终实现完全垂直的上升。” “我们还希望进一步迭代腿的设计，使其更加灵活和耐用，以实现短跑。”

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