【據(jù)美國斯坦福大學網(wǎng)站2021年12月1日報道】美國斯坦福大學的科研人員受鳥類啟發(fā)，開發(fā)了一種可以使機器人像鳥一樣降落棲息的技術(shù)。研究人員將這種被稱為“自然啟發(fā)空中抓取器”（stereotyped nature-inspired aerial grasper，SNAG）的技術(shù)集成在四軸飛行器上，從而制造出來一種可以四處飛行、抓取和攜帶物體、并棲息在各種表面的機器人。
研究人員通過高速攝像機觀察發(fā)現(xiàn)，鳥類不管降落在什么表面，其空中動作都是一樣的，都是利用鳥爪來應(yīng)對降落表面紋理的多樣性和復(fù)雜性。考慮到四軸飛行器的尺寸，研究人員參照游隼的腿部結(jié)構(gòu)，利用3D打印技術(shù)制作了SNAG的支撐結(jié)構(gòu)，并用馬達和釣魚線代替了肌肉和肌腱。SNAG的每條腿部都有兩部馬達，一部負責來回移動，另一個負責控制抓握。
受鳥類踝關(guān)節(jié)周圍肌腱運動方式的啟發(fā)，SNAG腿部也有一個類似機構(gòu)來吸收著陸時的沖擊能量，并被動地將其轉(zhuǎn)化為抓取力。SNAG擁有一個特別強大和高速的離合器，可以在20毫秒內(nèi)觸發(fā)關(guān)閉。一旦纏上樹枝，SNAG的腳踝就會鎖定，右腳上的加速度計會報告機器人已經(jīng)著陸，并觸發(fā)平衡算法來穩(wěn)定。
科研人員在受控環(huán)境下證實了SNAG抓取物體的能力，為了顯示這項研究潛在的多樣性，研究人員還用它比較了不同類型的鳥類腳趾排列，并測量了美國俄勒岡偏遠森林的小氣候。總的來說，SNAG表現(xiàn)得非常好。下一步科研人員的開發(fā)重點可能會集中在機器人著陸前的場景，比如改善機器人的態(tài)勢感知和飛行控制。
該項研究得到了美國空軍科學研究辦公室和美國國家科學基金會的資助，相關(guān)論文《Bird-inspired dynamic grasping and perching in arboreal environments》已在Science Robotics期刊上發(fā)表。
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