科学家设计出充满咖啡渣的足式机器人

根据外媒Ne Atlas的报道，足式机器人在灾难现场的任务中发挥着重要的作用。在废墟上行走需要它们具备出色的稳定性和灵活性，这就需要一种新型的机器人设计来满足这些要求。于是，加州大学圣地亚哥分校的科学家们研发出了一款充满创新性的足式机器人。

这款机器人的独特之处在于它的“咖啡渣脚”。每只脚都由柔软的乳胶球构成，内部填充着松散的干咖啡渣。除此之外，每只脚还融合了植物根的内部支撑结构。当机器人在空中移动时，这些脚部保持柔软和湿润的状态。但当它们接触到地面并适应地面的不规则轮廓时，它们就会变硬。

这一现象得益于一种被称为“粒状卡住”的效应。当受到压力时，咖啡渣会暂时性地结合在一起。每当机器人在不平坦的地面上行走时，每只脚在落地时都能形成一个坚硬且定制化的抓地力。这种抓地力可以通过机器人的重量被动地完成，也可以通过真空泵主动完成，将空气从球体中抽出，从而固定咖啡渣。

这款机器人在木屑或鹅卵石上行走时，其移动速度比使用传统刚性脚的机器人提高了40%。这是因为咖啡渣脚使机器人的附属物沉入地面的平均降低了62%，并减少了98%的拉力。无论是在不平坦还是平坦的表面上，这种机器人都表现出了出色的抓地力。研究人员发现，主动干扰系统在不平坦的表面上效果更好，而被动系统则更适合平坦的表面。

未来，计划是在机器脚步的底部安装传感器，以便在脚步接触地面之前精确地确定地面的特性。这将有助于机器人更好地适应各种复杂的环境，并优化其性能。值得注意的是，这并非第一次将咖啡渣纳入机器人设备中。它们之前已被应用于名为Versaball的抓取装置和一个机器人“象鼻”中，充分展示了其在机器人技术中的潜在应用价值。