古代社会依赖机器人技巧去施展对工业制造体系的安稳运转和修筑，医疗保健跟运输等其他部分至关重要的各类功用。然而，大多数机器人的要害限定是它们仅可能履行一个反复使命，例如从箱中拾取物品并将其安排正在传送带上或依据预设形式钻孔。

鉴于这一局限性，新兴的自顺应机器人范畴的研讨职员正在存眷若何使机器人更具适应性-并应用机械工程原理缔造可能重新配置自身以实现多种不同功用的尖端设备。例如，用于搜检动力基础设施的多用途无人机可以装备夹持技巧，使其可能在结构上停止剖析并正在微风中停止更亲密的剖析-和防水才能跟促进技巧使其可能正在海面下停止根底搜检。

那么什么样的机器工程技术跟技巧被用作这项事情的一部分？自顺应机器人的要害以后跟潜伏使用是甚么？正在将来几年，咱们可以等候正在自顺应机器人技巧中利用机械工程体系的哪些翻新跟趋向？

该范畴比来最风趣的举动之一是正在科罗拉多州立大学，正在那里，一组研讨职员创立了许多小型轻型机器人，可能依据分歧的用户要求重新配置本人。作为名目负责人，CSU自顺应机器人实验室助理传授赵开国博士注释道，他正在该范畴的事情分为三大类，详细在于所采取的驱动力。

起首是天然肌肉的重新配置，此中包罗研讨若何应用家用缝纫线制成的低成本天然肌肉去转变给定机器人的外形。那招致创立了一个链接，可以挪动并连结另一个外形而无需额定的能量输入。第二类事情商量了若何应用存在可变刚度的资料去重新配置给定机器人的功用-作为此中的一部分，博士生JiefengSun制作了一种可以实现多条腿轨迹的自顺应步行机器人。

第三类研讨若何利用新奇的主动机制使航行机器人可能正在墙壁，电线或天花板上栖身。作为此中的一部分，博士生张海杰开辟了一种装备和婉跟主动抓手的机器人。只管有这些较着的劣势，但赵认可，较小的机器人时常发明正在许多情况中利用locomote更具挑战性。为了办理这个问题，他道最好为他们装备“多种运动才能”，例如步行，匍匐，跳跃或航行，利用每种功用的公用机制。

而不是依赖他们的腿，正在颠倒的地位蜿蜒他们的全部身体，点击甲虫跳跃。正在这个被称为“身体愚昧”的阶段，虫豸贮存能量，然后将它开释到一个简直垂直的跳跃中-这个举措也有助于甲虫自身自我调剂，若是它落入颠倒地位。经由过程查询拜访生物的物理学跳过，伊利诺伊州的团队可能开辟出一种自动自动扶正机器人-特别存眷甲虫物种之间的比例定律和虫豸质量比对其跳跃的影响。

经由过程利用高速摄像机拍摄甲虫，伊利诺伊州的团队发明他们的跳跃可以分为三个阶段：跳前阶段，腾飞阶段跟空降阶段。作为跳跃前阶段的一部分，虫豸蜿蜒身体并经由过程摩擦连结地位，同时贮存能量。正在依然与空中打仗的同时，它经由过程向上鞭策其质心去起头正在腾飞阶段开释能量。

正在随后的空降阶段，跟着零丁的主体单位盘绕质心扭转，它向空中追踪一个追随弹道运动的整体轨迹。利用来自活甲虫视频的数据，Wissa跟她的团队借开辟了两种腾飞阶段跟空中阶段的静态模子。正在腾飞阶段，该生物也被建模为正在铰接点处被驱动的滑块-曲柄机构-拉格朗驲动力学被用作开端单质量模子的一部分，以模拟由窥察到的扭转跟平移运动。

即便如此，赵强调必需克制两个次要应战才气实现自顺应机器人。起首，须要放慢重新配置进程以实现他所描写的“及时重新配置”。CSU机器人的重新配置进程平常须要几分钟才气实现，由于团队须要加热跟冷却用于重新配置的组件。这是一个问题，由于正在某些使用中，例如航行机器人的变形机翼，机翼须要及时转变其外形以应答各类氛围动力学环境。

其次，赵说研讨职员依然须要为自顺应机器人树立一个根底跟实际框架。“若是咱们想要实现几个所需的设置，咱们该当若何精确计划机器人和指定重新配置战略？不明白的谜底如许一个高等其它问题。“

为了办理第一个应战，赵注释道，研讨职员可以应用须要更少能量去转变刚度的新资料，例如低熔点合金，它们正在较低温度下从刚性形态变成柔软形态。为了办理第二个应战，他展现了学者可以开辟实际框架去猜测给定计划的一切能够的重新配置，然后“应用计较模拟去分解计划以实现所需的设置。”

“展望未来，我认为咱们将可能正在将来几年内实现存在各类功用的自顺应机器人，例如步行，航行，泅水或攀登。那可以经由过程应用大批数字材料去实现由3D打印供给，用于自顺应机器人的制造跟各类电机一体化组件的小型化-例如传感器，执行器跟微控制器-和存在异质资料的机械系统的高保真模拟，特别合用于硬机器人由软资料制成，“他增补讲。