仅用单个电机制作可转向机器人

想象一下有这么个小机器人，六条腿在地上吧嗒吧嗒乱爬。嗯，倒是不用想象，看看上图就知道了。它叫做1STAR，就是1个驱动装置的可转向机器人的意思（1 actuator STeerAble Robot）。尽管它有六条腿，能够左右转向，但只用一个电机就能做到，一个！

简单说明到底怎么回事：1STAR只使用一台电机，只朝一个方向转动。它能向前移动和转向，多亏了工程上灵巧的设计和柔性材料的运用。且看视频演示：

还不明白的话，下面就来讲一下原理。有两样关键的东西：其一是中间那对脚（轮）是用柔性材料（弹性材料）制成的，而前后的则是刚性材料；其二是那单台电机能够精确脉冲加速整个机构。

机器人脚部和地面以类似三脚架方式接触。在任意时间点上，同侧前后各有一只脚接触地面，同时中间也有一只脚（柔性材料那个）在另一侧接触地面。当机器人加速时，柔性足就会弯曲，而刚性的则不会。这样机器人就会转向柔性材料那一边，因为弯曲的脚不能移动得很远。（差速控制）如果机器人加速维持常量，且每一边发生频率一样，那么机器人就呈前进方向。但是，如果机器人仅在其中一边柔性腿触地时加速，而另一边的柔性腿在减速时触地，那它就会朝一个方向转动。在加速过程中发生的改变太快，以至于很难在机器人移动时觉察到，但如视频所示，机器人能轻易避过障碍物前进。

很明显地，你未必能以这样的方法控制机器人，但你也找不到比这个方法更便宜和简单的结构了。大部分结构看似3D打印的，所以所有成本实际上就在不能打印的部分，即电池、控制器和电机。只用一台电机就将成本降低了不少，特别是你如果想制造一大群机器人的时候，比如用在地震之后搜救幸存者的场合。

1STAR，单电机驱动可转向机器人由以色列本古里安大学的David Zarrouk和加州伯克利大学的Ronald S. Fearing设计制作，在2014年位于香港举办的工业化学用品研究协会上亮相，不久前在斯丹佛-伯克利机器人研讨会上再次进入人们视野。

原文链接 原作：Evan Ackerman

扩展阅读——伯克利大学微型仿生机械实验室