科学家发明3D打印气动四足机器人，可在粗糙地形灵活行走

　　几年前，在芝加哥的IROS(IEEERSJ智能机器人和系统国际会议)上，哈佛毕业生Michael Tolley向人们展示了一个利用爆发力跳跃的机器人。它有一个粉红色和柔软的形状，用三条“腿”来支撑自身的重量。Tolley现在在加州大学圣地亚哥分校有自己的机器人实验室，并一直致力于软机器人的研究。最近，他们表示将在下周的ICRA(IEEE国际机器人与自动化会议)上展示最新的研究成果——一种可以行走的四足软体机器人。

　　软机器人(即带有软致动器的机器人)在设计和制造上的优势在于，可以很容易地、低成本地配备各种匹配的安全配置。但他们的问题往往在于，由于结构本身的特殊性，制作人在制作软体机器人时，往往需要手工制作铸件等模具。

　　Dylan Drotman和Tolley UCSD实验室的学生们发明了一种新方法——使用3D打印来制作软机器人的足部结构，大大简化了制造过程。使用这种打印方法，几乎可以很容易地将机器人的整个四足结构打印成单个部件。然而，由于打印材料性能要求的特殊性，需要使用定制的软橡胶材料和刚性材料的混合物，才能生产出硬度可调的最终产品，这是普通3D打印机难以做到的。这一次，研究人员使用了3D打印巨头Stratasys。公司用于打印的Objet350 Connex3也很贵。

　　至于机器人的腿部结构，如下图所示，腿部本身是由三根柔性可充气的橡胶管粘合在一起形成管状的三角形截面。通过使两个管膨胀，支腿将在未膨胀管的方向上弯曲，形成可在两个轴上控制的支腿结构。

　　机器人的四条腿以X形安装在一起，不仅具有像传统爬行机器人一样的爬行能力，还可以抬起每条腿进行“行走”。凭借其运动的灵活性，研究人员可以在岩石、沙子或狭窄空间等不同环境中测试和优化其步态。

　　因为机器人不仅需要携带传感器，还需要连接有很多执行器的摄像系统，后面还有加压气源或电池等电子设备，这就要求它有一定的承载能力。此外，在承重方面，机器人从地面“站起来”的过程中可以承受0.62 kg的载荷，直立状态下可以承受更大的重量。此外，研究人员还表示，将开发一种不受限制的四足机器人，可用于在可能对人体有害的危险环境中探测或获取传感器对相关参数的读数。

　　该实验室的研究人员，如迪伦·德罗特曼、绍拉布·贾达夫、马哈茂德·卡利米、菲利普·德佐尼亚和迈克尔·t·托利，将参加在新加坡举行的IEEE机器人和自动化国际会议，机器人也将出现在展会上。