重54克的四足機(jī)器人X2-VelociRoACH在與其大小相當(dāng)?shù)耐惍?dāng)中堪稱跑得最快的足式機(jī)器人了。這個小家伙每秒能夠移動4.9米每秒，如果您在旁邊看的話，它的四條腿運(yùn)動完全如疾風(fēng)驟雨。憑經(jīng)驗(yàn)而言，一般用腿行走的機(jī)器人如果想要走得更快有兩種選擇，動物用腿（而不是那些飛或跑在輪子上）有兩種選擇，要么在更短的時間內(nèi)邁出更多步；要么每一步邁得更大。X2-VelociRoACH顯然選擇的是前者。
如果您要設(shè)計(jì)一只蟑螂，由于其自身骨骼肌肉的條件限制，其在給定周期內(nèi)能夠邁出的步數(shù)是有最大數(shù)量的限制的，這樣蟑螂會傾向于增加其步幅來獲得更快的速度。然而，加州大學(xué)伯克利分校電氣工程系和計(jì)算機(jī)科學(xué)系的仿生Millisystems實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)并不是在設(shè)計(jì)一只蟑螂，因?yàn)檫@在自然界早已存在；相反，DuncanW.Haldane和RonaldS.Fearing正在設(shè)計(jì)的是一部機(jī)器人，所以不受到生物學(xué)限制。
由于是機(jī)器人，其腿部被直接連到了電機(jī)上，根本就沒法改變步幅，于是他們采用了另外一種選擇——增加步數(shù)。他們將其增加到了每秒大約45個步幅周期，突破了該實(shí)驗(yàn)室以前的記錄。
唯一能夠阻止他們增加得更多的是物理法則，研究員們當(dāng)然可以通過讓機(jī)器人每秒完成更多的步幅周期來增加其速度。但是這樣的話，機(jī)器人身上的零零碎碎就有可能飛出去了。簡而言之，材料的限制使得X2-VelociRoACH目前的速度已經(jīng)是極限了。這也為研究人員下一階段的研究指明了方向——尋找更強(qiáng)大的材料。
“讓這個機(jī)器人獲得更多的動力性能是可以實(shí)現(xiàn)的，”研究人員說，如果他們能找到辦法增強(qiáng)工藝或者找到新材料，就有可能進(jìn)一步增加步幅頻率。
VelociRoACH身上的腿都是用玻璃纖維制成的，其研究人員為了使其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高使用了3D打印的部件。眾所周知，目前用于3D打印的復(fù)合材料種類相當(dāng)有限，這實(shí)際上也限制了VelociRoACH獲得更快的速度。隨著可3D打印的復(fù)合材料范圍不斷擴(kuò)大，可以預(yù)期，機(jī)器人的腿能夠承受的最大步頻也會上升。這意味著，跑得更快的機(jī)器人將很快出現(xiàn)在我們的面前。
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