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第C06版:科技 上一版3  4下一版  
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雙足機械人能跑也能飛
輕盈智能手杖識自動導航
研究:洪水沖刷形成火星表面
射電望遠鏡發現紅矮星
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當前報紙日期:
2021 11月16日 星期
 
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雙足機械人能跑也能飛

水 登


雙足機械人LEO


雙足機械 人兼備步行與 飛行能力


➡LEO 還會走 鋼絲


LEO在滑滑板

    雙足機械人能跑也能飛

    近日,美國加州理工學院自主系統和技術中心(CAST)的的研究

    人員開發出了一種雙足機械人,結合了雙足行走與飛行兩種運動姿

    態,使其具有異常的靈活性,能夠進行複雜的運動,如滑滑板、走鋼

    絲等,而且還可飛天。

    名為LEONARDO的飛行機械人,全名為LEgsONbo

    ARDdrOne,縮寫又稱為LEO,主要使用多關節機械腿及螺旋槳推進器設計。LEO開發團隊已線上發佈這款機器人的最新論文,同時LEO也成為二○二一年十月的Science Robotics的封面照。

    LEO的有趣之處在於它的混合設計:它既能飛行又能行走,不僅可以跳和走,還可以玩滑板和滑繩……這種多模態的方法意味着LEO有可能能夠挑戰其他機械人的移動能力。

    據悉,LEO的重量為二點五八公斤,行走時的整體高度為七十五厘米。它主要由軀幹、螺旋槳推進系統和兩條帶尖腳跟的腿三部分組成。為了使其足夠輕量化,LEO的腿部結構採用碳纖維管和3D列印碳纖維增強尼龍關節來支撐滾珠軸承。它的兩條腿是對稱的,每條腿都有三個伺服電機,一個位於骨盆處,另外兩個位於髖部的前後,三個伺服電機共同控制腿部的運動。LEO靠雙腿和螺旋槳的配合,只要給他一個能站的平面便能保持穩定。LEO的肩部還安裝有四個對稱放置的螺旋槳,用來穩定和控制行走和飛行動作。

    此外,LEO還可以通過其機載電腦和感測器套件完全自主運行,根據需要穿越的障礙物類型,它可以選擇使用步行或飛行,或根據需要將兩者混合使用。LEO還具有極高的抗干擾能力,在達每秒三點八米的風速下也能保持穩定。目前,LEO身上背的電池能維持它進行一百秒飛行或三點五分鐘行走。

    現有的機械人大多都可以在地面或空中進行運動,卻幾乎沒有同時擁有這兩種運動方式的機械人,而且,現有的機械人中也很少具有能執行複雜任務的能力。研究人員將這兩種機械人的優勢相結合,讓LEO能夠結合步行與飛行兩種運動模式進行混合運動,通過切換不同的運動方式來適應各類崎嶇地形。

    研究人員在論文中談道:“也許最適合LEO的是那些涉及高空作業的應用,這些工作對人類來說通常是危險的,需要機械人來替代。”例如,目前高壓線路檢測依靠專業人員來完成,他們不僅要遠距離檢查線路,還要走線上路上進行檢查和維修。利用LEO無需再派遣人員爬上電線,只用讓機械人飛到高壓線路上並沿着電線行走來進行檢修工作,這會降低檢修成本,也能夠降低人員墜落傷亡的可能。

    水    登

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