《科技创新与品牌》杂志社奇思妙想

六足仿生机器人

  仿生机器人是近十几年来出现的新型机器人,它的思想来源于仿生学,其目的是研制出具有动物某些特征的机器人。仿生机器人是仿生学的先进技术与机器人领域的各种应用的最佳结合。在第十二届中国青少年机器人竞赛中,就有这样的创意作品。吉林市吉化第九中学石慧语、李金泽、李泓辰同学在陈希勇老师指导下设计研制出的六足仿生机器人虽然没有国际高端科技,但却是学生们充分发挥了创新与动手能力制作出的,其行动能力非常强。

创意小组在调试机器人


  创意小组通过查阅大量资料,了解到,昆虫是节肢动物,六条有关节的步足,使得它们能在世界各地各种各样的环境下运动生存。目前人类掌握的陆地运输工具—车,虽然有很多的优点,但是面对崎岖蜿蜒的山路和坎坷路面、沟壑等,也往往是一愁莫展。通过创意小组的调查研究,认为如果模仿昆虫的陆地运动方式制作出六足仿生步行机器人的话,那它就会具有优越的越障能力。无论是在崎岖的山道上还是在岌岌可危的废墟瓦砾上,甚至是凶险莫测的战场上,六足仿生步行机器人都具有灵活的应对能力。因此,创作小组计划制作一个既能在普通路面上稳步前进,又能在其他复杂多变的环境下行进的六足仿生步行机器人。
  创意小组利用乐高机器人套装,根据昆虫的六足运动方式的特点来搭建六足仿生步行机器人,将三对仿生足分成两组,以“三角形支架”结构交替前行。身体左侧的前、后足及右侧的中足为一组,右侧的前、后足和左侧的中足为另一组,分别组成两个“三角形支架”。当一组“三角形支架”中所有的足同时提起时,另一组“三角形支架”的三只足原地不动,支撑身体,并以其中足为支点,相互轮换周而复始,于是,机器人呈“之”字形的曲线前进。

六足仿生机器人


  创意小组利用RCX作为“大脑”实现对机器人运动的调控,再安装两个触动传感器模拟昆虫的触角,通过触动调节来调整机器人的运动,如前进、后退、转弯等。它具有两种行进方式,一个是模仿六足昆虫,以六条足完成在崎岖的道路上以及在废墟瓦砾上行走,实施运输、救援等工作;另一个是在平整的道路环境下,以车轮运动的方式,像其他各种车辆一样行进。
  由于具有上述两种运动方式,这样一来,六足仿生机器人便具有了以下的应用特点:首先可以作为救援机器人,在灾区各种复杂的路面环境下实施救援、运输行动;其次可以作为军用机器人,在不同环境的战场上实施各种军事行动。另外还可以作为民用运输机器人,在各种道路状况下运输物资等。不远的将来,六足仿生机器人或可在众多领域大放异彩。