哈佛做了个海胆机器人，网友：没有食欲！
- 来源：中国机器人网 刘众楷
- 2019/11/12 8:55:18
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海胆独特的身体和运动策略启发了科学家，从而研发了这个机器人，UrnButt的身体有五个柔性管脚(绿色结构)和十个刚性可移动刺。这些附件是由机器人体内的软执行器驱动的，以允许机器人在特定的方向自我拉动或旋转。
在海洋已知的奇怪物质的光谱中，海胆可能在中间。他们是一个有趣的组合刚性和灵活，壳覆盖在硬可移动脊柱以及软管状附属物工作的组合，如腿和粘性脚。海胆的移动策略同时利用了这两种附属物，虽然它们可能速度不快，但它们可以进入各种可能有用的角落和缝隙，这似乎是一种在机器人中很有价值的能力。
本周在IROS 2019上，来自哈佛大学的机器人学家展示了一种仿生机器人UrchinBot，这种机器人“融合了海胆特有的解剖学特征”，由气动或液压驱动，无需系绳即可操作。它可能是基于真实的动物，但即使如此，海胆机器人是我们见过的怪异的机器人之一。
事实证明，成年海胆是一种复杂的生物，制作一个机器人版本的海胆需要很多。幼年海胆在一个简单得多的身体中包含了相同的基本特征，虽然它们的尺寸只有0.5毫米，但放大版(身体直径230毫米)更为可行。
和人类一样，海胆的宝宝也有两个活动性附属物：活动性脊骨和粘性管足。物理上的相似性是惊人的，但不仅仅是美学上的相似，因为研究人员强调，“我们特别注意复制我们设计所依据的解剖特征的几何和运动范围。”
UrchinBot的刺(真正的动物用来保护，移动，并把自己塞进缝隙)反映了你在幼年海胆身上看到的两种不同的刺。没人能确定为什么婴儿的脊椎比成人更漂亮，但海胆机器人也复制了这个细节。
UrchinBot每根脊柱都通过一个球形关节与身体相连，关节周围有一个由三个充气圆顶组成的三角形，可以充气将脊柱推向不同的方向。所有的圆顶在机器人内部都是相互连接的，这意味着脊椎不能单独驱动，而且只要脊椎移动，你就会得到令人满意的对称旋转运动。当它们逆着海胆机器人所倚靠的表面旋转时，机器人会慢慢地朝相反的方向自转移动。
管脚稍微复杂一点，因为真正的海胆会分泌粘性物质，用来将自己粘在表面上，然后分泌一种酶，当它们想移动时，这种酶会溶解胶水。取而代之的是，海胆机器人UrchinBot使用可伸缩的脚趾磁铁，只要机器人在铁质表面上移动，磁铁就可以工作。当管脚充气时，它们向外移动并使向下倾斜，在足够的压力下，脚趾磁铁弹出并粘附。然后，海胆机器人反转其液压系统，将管脚吸回来，将自己拉向附着点，并导致磁铁再次弹出，一旦它到达那里。
海胆机器人身体的其余部分被泵、阀门和电子设备所占据，使得它可以在陆地和水下完全不受束缚地工作，这就是它的作用。
结果发现，UrchinBot海胆的脊椎表现出一种类似于真实海胆的运动范围，这是整洁的。管脚可以达到6:1的延伸率，这与幼童海胆的10:1比例相当接近，但比成年海胆小得多，成年海胆可以将管脚延伸到50:1的比例。海胆机器人的速度不如海胆，超过原本的仿生体这是大多数仿生机器人所期望的。UrchinBot高速度为6毫米/秒，即每秒0.027体长，比幼年海胆的速度要慢得多(幼年海胆的速度可以达到每秒10体长，但速度只有成年海胆的一半。
海胆机器人可能不是海底快的机器人，但研究人员说，它可能对水下清洁和检查应用很有用，特别是在严重污染对更传统的机器人构成挑战的情况下。海胆机器人升级的首要任务是为它装上尽可能多的额外执行器，目的是使刺单独活动，并给管脚额外的自由度。虽然海胆机器人可能找不到短期的应用，但它可以作为一个试验台，帮助研究人员识别物理特征和控制技术，从而产生新型更通用、更有效的水下机器人。
本周，来自哈佛怀斯研究所的Thibaut Paschal、Michael A.Bell、Jakob Sperry、Satchel Sieniewicz、Robert J.Wood和James C.Weaver在澳门举行的IROS 2019上发表了一篇题为《一个未受约束的两栖海胆启发机器人的设计、制造和特性描述》的文章。
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