新型的爬壁机器人
作者:Ricky   文章来源:www.RoboticFan.com   更新时间:2007-5-6 5:24:14  打印此文    浏览数:

美国卡耐基-梅隆大学(以下简称CMU)的学者们最近又弄出一样怪怪的东西-爬壁机器人。相信很多从事机器人行业的朋友知道一般爬墙机器人是通过负压吸盘来爬墙的,但是这种方式的速度比较慢,而且负压得产生也不是一件很方便的事情,需要很多额外的设备。CMU的天才们利用了一种新的特殊材料来进行爬壁。这种材料其实是一种利用纳米技术生产的干粘性橡胶(不知道大家看过以前街边有的卖的那种橡胶小人,可以附在玻璃上爬来爬去的,不知道是不是同一种类型的材料呢?有学材料的朋友可以解答一下吗?)CMU称这种材料的粘度是壁虎的2倍,因此有足够的吸附力能够吸附在任何光滑的表面上,比如光玻璃,甚至天花板上。

除了利用了新材料来制作吸盘以外,CMU也用了一种新的爬壁机构-“三角布局的轮式腿”。什么叫三角布局的轮式腿呢?本质上,这个机器人每次只有2条腿附着在移动表面上,但是实际上有6条腿协同工作,看下图。三条腿以轮式形状排列。这样,只需要转动轮盘,就可以前进了。不过小编有个疑问?到底算腿式呢还是轮式,怎么看都是一个轮子上附了3只吸盘,应该还算是轮式驱动吧!不管它的学术名字了,这种结构的设计可以让机器人非常容易的从墙壁爬到天花板上,从录像上看,机动能力真的很不错。最快的移动速度达到6厘米每秒。



对于使用粘性橡胶为吸盘的爬壁机器人来说,必须要给吸盘一个垂直于移动面的作用力,这样才能产生足够的吸力。CMU的机器人利用了和机器人用弹簧连接的尾巴来产生这么一个垂直压力。很多朋友可能会想不通,不过画个草图,做个简单的受力分析,大家可能就明白了。注:高中物理知识就够了哦!

说了这么多好的,这个机器人也是有不足的。最大的问题是清洁。由于科学家到现在都还没弄清,壁虎吸盘的原理,最大的问题是无法解释壁虎从很脏的环境中走过以后,照样能够爬墙。对于粘性橡胶来说,灰尘是最大的敌人,机器人必须每走几步就清洁一下橡胶,否则就不够吸力。

相关连接:
1)纳米吸盘:http://nanolab.me.cmu.edu/projects/geckohair/
2)爬壁机器人项目主页:http://nanolab.me.cmu.edu/projects/waalbots/tri-leg.shtml
3)录像:http://www.technologyreview.com/player/07/04/30Rowe/1.aspx

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