3D打印四足机器人可在地形上行走，克服障碍

科学家开发出首个3D打印的四足机器人，可以翻越障碍物，在沙子和鹅卵石等不同粗糙表面行走。

由加州大学圣地亚哥分校教授迈克尔·托利领导的研究人员使用高端3D打印机在相同的组件内将柔软和刚性材料结合在一起。这使得研究人员有可能为机器人的腿设计更复杂的形状。

托利说，将柔软和刚性材料结合在一起将有助于创造新一代快速、敏捷的机器人，这些机器人适应性更强，可以安全地与人类并肩工作。他补充说，将软硬材料混合到机器人身体中的想法来自大自然。“在本质上，复杂性的成本非常低。使用3D打印等新的制造技术，我们正试图将其转化为机器人技术，“托利说。

Tolley说，印刷软的和硬的机器人而不是依靠模具来制造它们要便宜得多，速度也快得多。到目前为止，柔软的机器人只能在地面上洗牌或爬行，而不能抬起腿。研究人员说，这个机器人实际上能够行走。

他们成功地在大岩石、斜面和沙子上测试了系留机器人。机器人还能够从行走过渡到爬行，进入越来越狭窄的空间，就像一只猫摆动着进入爬行空间一样。该机器人可用于在危险环境中捕获传感器读数或用于搜索和救援。

加州大学圣地亚哥分校的博士生迪伦·德罗特曼领导了机器人腿和控制系统的设计工作。他还开发了模型来预测机器人将如何移动，然后他将其与机器人在现实生活环境中的实际行为进行了比较。

它是怎么做的

腿由三个平行的、连接的密封充气室或致动器组成，由类似橡胶的材料3D打印而成。腔室的内部是中空的，所以它们可以充气。在外部，腔室是咆哮的，这允许工程师更好地控制腿的运动。例如，当一个腔室充气，另两个不是腿弯曲。腿布置成X形并连接到刚体上。

机器人的步态取决于计时的顺序、压力的大小以及四条腿上的活塞充气的顺序。机器人在现实生活中的行走行为也与研究人员的预测密切匹配。这将允许工程师在设计软机器人时做出更好的决策。

目前的四足机器人原型被拴在一个开源板和一个气泵上。研究人员现在正致力于将板和泵都小型化，以便机器人能够独立行走。Tolley说，这里的挑战是为电路板找到正确的设计和正确的组件，如电源和电池。

Tolley将于5月29日至6月3日在新加坡举行的IEEE机器人与自动化国际会议上展示3D机器人。