只一個電機操控可轉向的柔性搜索救援機器人

只一個電機操控可轉向的柔性搜索救援機器人

想象一下有這么個小機器人，六條腿在地上吧嗒吧嗒亂爬。嗯，倒是不用想象，看看上圖就知道了。它叫做1STAR，就是1個驅動裝置的可轉向機器人的意思（1 actuator STeerAble Robot）。盡管它有六條腿，能夠左右轉向，但只用一個電機就能做到，一個！

簡單說明到底怎么回事：1STAR只使用一臺電機，只朝一個方向轉動。它能向前移動和轉向，多虧了工程上靈巧的設計和柔性材料的運用。

還不明白的話，下面就來講一下原理。有兩樣關鍵的東西：其一是中間那對腳（輪）是用柔性材料（彈性材料）制成的，而前后的則是剛性材料；其二是那單臺電機能夠精確脈沖加速整個機構。

機器人腳部和地面以類似三腳架方式接觸。在任意時間點上，同側前后各有一只腳接觸地面，同時中間也有一只腳（柔性材料那個）在另一側接觸地面。當機器人加速時，柔性足就會彎曲，而剛性的則不會。這樣機器人就會轉向柔性材料那一邊，因為彎曲的腳不能移動得很遠。（差速控制）如果機器人加速維持常量，且每一邊發生頻率一樣，那么機器人就呈前進方向。但是，如果機器人僅在其中一邊柔性腿觸地時加速，而另一邊的柔性腿在減速時觸地，那它就會朝一個方向轉動。在加速過程中發生的改變太快，以至于很難在機器人移動時覺察到，但如視頻所示，機器人能輕易避過障礙物前進。

很明顯地，你未必能以這樣的方法控制機器人，但你也找不到比這個方法更便宜和簡單的結構了。大部分結構看似3D打印的，所以所有成本實際上就在不能打印的部分，即電池、控制器和電機。只用一臺電機就將成本降低了不少，特別是你如果想制造一大群機器人的時候，比如用在地震之后搜救幸存者的場合。

1STAR，單電機驅動可轉向機器人由以色列本古里安大學的David Zarrouk和加州伯克利大學的Ronald S. Fearing設計制作，在2014年位于香港舉辦的工業化學用品研究協會上亮相，不久前在斯丹佛-伯克利機器人研討會上再次進入人們視野。

原作：Evan Ackerman