機器人在非結(jié)構(gòu)化地形中的移動需要靈活、自適應(yīng)且節(jié)能的架構(gòu)。為了穿越這樣的地形，腿式機器人使用剛性電磁馬達和傳感器傳動系統(tǒng)來主動適應(yīng)環(huán)境。這些系統(tǒng)很難與在自然環(huán)境中以敏捷和輕松的動作脫穎而出的動物競爭。
近日，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院Robert K. Katzschmann，馬克斯普朗克智能系統(tǒng)研究所Christoph Keplinger提出了一種受生物啟發(fā)的肌肉骨骼腿部結(jié)構(gòu)，由拮抗的電液壓人工肌肉對驅(qū)動。
文章要點
1）研發(fā)的腿安裝在吊桿臂上，可以以節(jié)能而敏捷的方式自適應(yīng)地在不同地形上跳躍。它還可以通過電容式自感應(yīng)檢測障礙物。腿部執(zhí)行超過 5 Hz 的強大而敏捷的步態(tài)運動，跳高可達腿部高度的 40%。
2）這種腿可調(diào)節(jié)的剛度和固有的適應(yīng)性使其僅使用開環(huán)力控制即可跳過草地、沙子、碎石、鵝卵石和大石頭。電動液壓腿的運輸成本較低（0.73），蹲伏時消耗的能量僅為傳統(tǒng)電磁腿的一小部分（1.2%）。此外，電動液壓腿靈活、適應(yīng)性強且節(jié)能，為非結(jié)構(gòu)化自然環(huán)境中多功能運動和操作的新型肌肉骨骼機器人開辟了道路。
參考文獻
Buchner, T.J.K., Fukushima, T., Kazemipour, A. et al. Electrohydraulic musculoskeletal robotic leg for agile, adaptive, yet energy-efficient locomotion. Nat Commun 15, 7634 (2024).
DOI：10.1038/s41467-024-51568-3
https://doi.org/10.1038/s41467-024-51568-3
