科技日报记者 张梦然
美国科学家在10日的《自然·机器智能》杂志上发表一项研究成果：一款名为“Tribar”的滚动机器人能够在创纪录的高度坠落后，承受极高的冲击性着陆并继续在复杂地形上移动。这一工程学和机器人领域的双重突破，有望推动适用于行星表面、灾区等危险偏远环境的机器人开发。
Tribar属于张拉整体机器人。这类机器人最早源于20世纪中期建筑学家巴克敏斯特·富勒提出的“张拉整体”结构概念，即通过连续的张力元件与间断的压力元件共同维持结构稳定。这一概念应用于机器人领域后，其主体由弹性缆绳网络与刚性杆件构成，结构柔韧轻便，能够像弹簧一样吸收较大的外部载荷，即使受到撞击也不会轻易损坏。
正因如此，科研人员一直设想将张拉整体机器人用作未来的行星探测车或灾害响应平台。然而，如何在承受剧烈冲击后仍保持自主控制与运动能力，始终是制约这类机器人走向实际应用的关键难题。
此次，美国耶鲁大学团队研发的Tribar，是一款专为兼顾抗冲击与自主控制而设计的三杆张拉整体机器人。它配备了可拉伸的传感器“肌腱”以及机载运动传感器，能够实时估算自身的形态与方向。研究团队对Tribar进行了多场景测试：在草地、冰面、砾石和沙地上均能稳定移动；可攀爬最高28度的斜坡；能够沿直线、曲线和三角形路径行走。
最引人注目的是，Tribar从一座桥上坠落5.7米至沥青路面后，依然继续前进。据称，这是目前张拉整体机器人坠落高度的最高纪录。
研究团队指出，将抗冲击能力、传感与控制功能相结合，有助于未来机器人在传统机器人难以进入的环境中执行任务，例如悬崖、陨石坑或受灾区域。他们表示，这一设计可作为基础框架，用于进一步开发具备高生存能力的机器人系统。
总编辑圈点
一台机器人，从数米高处坠向地面，摔完后还能继续行走，这就是张拉整体机器人Tribar。它不需要坚硬厚重的外壳，依靠绳索和刚性杆件搭配工作，靠结构变形卸掉撞击冲击力。Tribar能实时感知自身状态，摔完后能继续执行任务。张拉整体机器人可成为地外行星探测车的基础平台，它不需要复杂缓冲着陆装置，能降低地外探测的着陆风险与成本。它还能深入地震、塌方后的灾难现场，提升救援效率。总之，在极端场景，可以期待机器人为人类排忧解难了。
网友评论
