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早在十多年前，斯坦福大学的机器人专家就开始使用微小的刺阵列来帮助攀爬机器人抓住粗糙的表面。此后，这种微带刺的手爪被应用于各种机器人的研究中。最近，就连美国宇航局也意识到，微刺爪是帮助航天器附着在小行星上的最佳方式。
两天前，在韩国举行的ieee/rsj智能机器人和系统国际会议上，来自斯坦福大学的王世全展示了一个微型多刺的攀爬机器人手掌。这种微型荆棘支架的重量可以达到旧设计的四倍，这一显著的进步足以使jpl的robosimian drc机器人成为攀岩冠军。太好了。有了这只小小的多刺手掌的帮助，robosimian drc机器人不仅能爬上斜坡，还能爬上垂直的岩石表面，即使是陡峭的悬岩也打不倒它！
事实上，这种微型刺就像一个小爪子。虽然每根刺又细又短，而且抓的面积不大，但只要总数足够，它就能支撑(或承受)巨大的重量，这就是人们拾柴时所谓的高焰。上一代微刺设计，包括美国宇航局用于小行星重定向任务的设计，都非常灵活，它们可以抓住极其粗糙的表面，让每个微刺找到自己的微小抓点。这种灵活的设计具有广泛的应用和相对稳定的性能。然而，由于柔性机构，整个微针变得很重，因此可以插入夹持器的微针数量较少。
加油加油。仔细看看这些小小的带刺爪子。
如果你想在攀岩等活动中支撑尽可能多的重量，你需要在表面插入尽可能多的刺来支撑重量。换句话说，你必须采用其他设计。这就是为什么斯坦福大学决定设计一种新的抓手设计的原因:如果几乎所有刺的柔韧性都被去除，刺的密度就会大大增加。荆棘的表面积比减少了，但是因为总共可以填充更多的荆棘，所以最终的持重量会大得多。
左图比较了旧的刺机构设计(上)和新的线性约束设计(下)；在右侧，显示了荆棘砖(顶部)和带有微型弹簧的单个荆棘(底部)
这些新刺的设计简单明了:每根15毫米长的钢刺插入3d打印的套筒中，连接弹簧将它压到它试图抓住的表面。柔性轴可以帮助荆棘抓住粗糙的表面，60个荆棘将形成一个面积为18 mm x 18 mm的“砖片”。然后，12个瓦片将一起形成这个手掌原型，每个瓦片都有一点空摆动，这有助于它更好地优化负载分布。所有的刺都会稍微向手掌所抓的表面倾斜，这意味着当力施加到手掌上时，刺会起作用，一旦力被向相反的方向拉走，手掌就很容易从表面脱离。
研究人员在九个不同的表面测试了完整的手掌原型，获得了高达710牛顿的剪切附着力，是旧设计的四倍多。除了极其光滑或粗糙的表面，它也适用于大多数岩石表面，包括混凝土表面。接下来，手掌将被应用到布满微刺的灵活的手指和脚趾。
未来，我们将拭目以待jpl的机器人将通过这种设计实现什么样的功能。
通过ieee频谱
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