雙足機器人不再只是具備手腳的人形機器,它們正以迷你又強勁的姿態刷新我們對機器人的認知。
據科技新聞網 Interesting Engineering,「Zippy」是一款只有掌心大小的雙足機器人,不但在體積與速度上創下新紀錄,更具備超越玩具外觀的多重應用。這款機器人是美國卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University)工程學院在國家科學基金會資助下所研發的項目之一。Zippy 高度接近 4 公分,差不多一個樂高人偶的高度。
儘管體積小巧,Zippy 內部卻是一個完整的自足系統,包含電池、執行器與控制裝置。它不僅能自行啟動,還能轉彎、跳躍、攀爬,甚至以驚人的速度行走,遠遠超乎一般人對小型機器人的想像。
這項研究由該大學的機械工程教授強森(Aaron Johnson)與 Sarah Bergbreiter 領導。強森表示,雙足機器人比輪式機器人更能適應不平的地形,並能在這種環境中靈活移動。研究團隊也因此簡化了傳統足行的複雜機構,讓設計變得更實用。
小機身大用途
相較於一般大型雙足機器人多用於協助人類或穿梭在都市巷弄,Zippy 的優勢則是在狹小、受限的空間中發揮所長。研究人員表示,Zippy 能進入人類與其他機器人無法到達的狹小區域,未來有望應用於搜救、工業檢查,甚至地質探勘等領域。
行進速度超快
Zippy 的移動速度極快,短短幾秒內就能穿越相當於自身數十倍長度的距離。團隊指出,Zippy 的迷你尺寸與對機械設計的微調,使它能達成這樣驚人的速度。這讓它不僅是最小的雙足機器人,也是同類型裝置中速度最快之一。
除了速度驚人,Zippy 的設計也別具巧思。它透過抬起前腿、轉移重心,再由後腿推動前進,加上特製的圓弧形前腳,使得每一步都走得穩定又流暢。不同於一般大型機器人採用伺服馬達控制關節,Zippy 是利用一種固定的支點來限制髖關節動作,設計更簡單、省電又節省空間。
Zippy 應用潛力無窮
Zippy 的設計靈感來自該大學實驗室先前開發的 Mugatu,這是一款可轉向、使用單一執行器的雙足機器人。這次的開發工作由兩位工程學院的學生成功將初版概念轉化為 Zippy 的最終成品。
未來團隊計畫為 Zippy 加裝感測器,如攝影鏡頭,使其具備定位與自主導航的功能。一旦具備這些能力,屆時多台 Zippy 有望協同作業,形成「微型機器人群」,投入危險或難以抵達的環境進行檢測與搜救。
近年來,日本頻繁發生由高齡駕駛所引發的車禍事故。為了減少這類意外發生,名古屋大學與住友商事、夏普等企業聯手研發了一款專為高齡駕駛設計的小型機器人。它能隨時提醒駕駛注意交通狀況,並在駕駛遵守交通規則時給予稱讚。
這款機器人可以透過手機 app 操作,結合 GPS 導航系統,顯示車輛的位置,並預測駕駛可能經過的路段。此外,它還會根據行駛的狀況,提供必要的安全提醒,並評估駕駛是否適合繼續掌控方向盤。