1引言

這臺機器人看起來就像一只巨大的竹節(jié)蟲。事實上，Hector（HExapodCognitiveauTonomouslyOperatingRobot，即自主認知六腳操控機器人）的設計靈感正是來源于竹節(jié)蟲這種昆蟲，它具備極有彈性的關節(jié)和超輕的外骨骼。這臺六腿機驅動器確保它能夠靈活地運動。

2介紹

Hector小心翼翼地越過重重障礙，動作是如此優(yōu)雅，幾乎沒有任何其它機器人比得上。由AxelSchneider教授領導的比勒費爾德大學“仿生機電一體化”研究小組根據(jù)竹節(jié)蟲的運動特性研發(fā)了這一款六腿運動機器人。該機器人按原昆蟲的20倍尺寸設計，最終長度大約為90cm，看起來真的很像一只巨大的竹節(jié)蟲。這項研究的目的是為了更好地了解這種昆蟲的運動特性，并將它的基本協(xié)調機制應用到技術系統(tǒng)中。此外，該研究小組還致力于進一步拓寬對彈性驅動機器人系統(tǒng)控制基本設計理念的研究。這款機器人的超輕外骨骼采用碳纖維增強塑料（CFRP）制成。其腿部的所有驅動部件及連接元件均為鋁合金材質，且全部由比勒費爾德大學自行設計制造。這臺機器人重12公斤，其獨特之處在于它裝備有多臺傳感器，并依據(jù)一種生物分散控制機制運作。借助自行設計的驅動器和接觸傳感器，它可以在運行過程中根據(jù)地面情況靈活地進行調整。目前，Hector可以在輕微起伏的路面上行走，并能順利跨越比如臺階等較小的障礙。

3每條腿配備三臺麥柯升電機

運動機器人的每條腿有三個關節(jié)，因此必須同時控制18個關節(jié)的運動。為達到這一目的，它的每條腿上都安裝有三臺麥柯升EC45盤式電機。電機的驅動功率為50W，是一種不帶側接線板的特殊規(guī)格。18個腿關節(jié)通過受生物運動原理啟發(fā)的控制演算法進行控制。為此，驅動器中嵌入了配備相應控制裝置的驅動電子裝置。此外，自主研發(fā)的彈性體連接器也直接內置于驅動器中，從而使驅動器更有彈性。對于研究小組來說，所使用的電機必須具有體積小、扭矩高、重量輕的特點。“另外，電機長度還必須盡可能短，因為除其它因素外，整個驅動器的長度也會限制機器人腿部的運動空間。因此我們選用了功率50W的EC45flat電機”，研究小組科研人員、Hector的設計者和制造者JanPaskarbeit解釋說。

4簡單的智力行為

盡管Hector在智力上遠不如昆蟲，但它卻能夠處理復雜的傳感器數(shù)據(jù)，以協(xié)調腿部的運動。它可以獨立行走并對障礙物作出反應。“不可否認，昆蟲具有一定的簡單的智力。在此意義上，我們也可以說Hector具有一種簡單的智力。智力行為的一個重要特性便是能夠進行短期的預先規(guī)劃。目前，我們正在對一種‘更高級’的機器人控制系統(tǒng)進行系統(tǒng)測試，它將賦予機器人簡單的預先規(guī)劃能力，使之在此意義上變得更為智慧”，Paskarbeit說。到2017年，這種運動機器人將通過比勒費爾德大學認知互動科技中心的專項合作項目獲得更多其它的功能。