纽约大学坦登工程学院研究团队开发出一款名为WorMa的两栖波动机器人,通过在头部和尾部之间泵送水来改变重心,使同一台机器能够爬坡、跨台阶并在水中游动。研究发表于《Advanced Robotics Research》,研究人员称,这是波动式机器人首次展示从陆地进入水中、再从水里爬上岸的完整地形转换能力。

WorMa长50厘米、宽13厘米、高10厘米,重约1.063公斤,由五节刚性连杆和四个关节组成。头部和尾部各装有一个乳胶气球水囊,中段配备12伏蠕动泵,可在两端之间转移约300克水,相当于机器人总重量的28%。机身两侧安装泡沫浮材,底部则设有硅胶摩擦垫。研究团队让它在不同地形上保持基本相同的波动步态,主要通过调整水的位置改变接地压力和浮力状态。

爬坡时,水被泵向头部,增加前端与地面的压力和摩擦力。实验中,头重配置让机器人成功攀爬19.5度斜坡,是测试配置中唯一能通过最陡坡度的方案;其单位移动距离的能耗指标也比其他重心配置至少低33%。在水中则相反,将水移至尾部可让机器人游得更快,最高速度比头重配置快26%,效率高52%。从水中爬上斜坡时,只有头重配置提供了足够的前端牵引力。