自洛桑联邦理工学院 (EPFL) 瑞士生物机器人实验室 (BioRob) 的一组研究人员,建造了一种新型机器人,这些名为 Roombots 的新型机器人是可在三个维度上重新配置的模块化变形机器,堪称机器人乐高积木。
这些机器人可以自我组装和自我转变为各种不同的家具。此外,它们还可以根据需要四处移动和自行组装。
自重构模块化机器人
模块化机器人由许多可以连接和分离的简单机器人模块组成。模块化自重构机器人系统,也称为自重构模块化机器人,是具有可变形态的自配置运动机器。
除了固定形态机器人中存在的标准驱动、传感和控制外,自重构机器人还可以通过重新排列其组件的连接性来有目的地修改其形状,以适应新情况、执行新任务或从受伤中恢复。
Roombot是由众多的连接器和一个中央铰链的一个模块化的机器人。它们可以自组装成为各种不同的家具,并且能够自主移动。每个模块的长度为 22 厘米,团队设想可以将其中的十个模块组合起来,创造出多样化的家具选择。主动连接机制(ACM) 通过机械闩锁与目标连接器建立连接。
Roombots 的 ACM 是雌雄同体的,这意味着男性和女性组件都使用相同的连接器连接。每个 ACM 都能够与任何其他 ACM 通信。此外,ACM 与无源端口兼容,无源端口本质上是母连接器。
每个模块都是完全独立的,并配备了自己的控制板和电池组。高级命令由能够单独与每个模块通信的中央主机协调。每个模块都能够通过一组设置来控制自己的运动。外部计算机执行高级控制(即运动规划),模块和PC通过无线蓝牙链接进行通信。Roombots 模块的渲染图像使用轻量级部件和集成的 Roombots 模块组装桌子:
该通讯板(BT)利用电缆通信总线传达接收到的命令和控制参数组到另一电子板。电子滑环 (SR) 使总线信号能够分布到任一半球,电机板 (MB) 能够接收运动命令并负责直流电机的低级控制以及中央模式发生器控制器的操作。包括三个电机板,每个执行器一个。每个有源连接器都配有一个 ACM 控制板 (ACM),用于调节机械闩锁的打开和关闭。
Roombots 项目目前的一部分工作是通过物理测试确定一组 Roombots 模块的功能,并确定向其他同类模块群添加一些工具是否可以实现有意义的附加功能。最大胆的可能是对象操作,这对此类机器人构成了重大障碍。EPFL 的研究人员将一个小型干扰抓手组合到此类 Roombots 模块的单个半球中,使其能够拾取其触手可及的大部分小而坚硬的物体。
尽管它们能够自行组装成桌子和座椅,但当前版本的 Roombots 实际上无法承受那么多的重量,因此坐在Roombots椅子上可能会将其砸碎。
Roombots 向现实世界应用的过渡几乎肯定需要重新设计,研究人员已经在考虑修改,如视觉系统、分布式控制,甚至是用于安全人类交互的“人造皮肤”。
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