具有單個電機的低成本水上機器人

賓夕法尼亞大學GRASP實驗室的研究人員最近設計了Modboat，這是一種可用于監測海洋或進行海上作業的機器人船。該低成本水上機器人已發表在arXiv上的一篇論文中提出，可以使用單個電機在水中游泳。

“該項目的最初想法來自以色列Technion團隊在2015年發表的一篇論文，”進行這項研究的研究人員之一Gedaliah Knizhnik告訴TechXplore。“我的實驗室探索低成本機器人技術，突然想到了這一點。我們之前在水上機器人領域有過一定的經驗，因此這是擴展此方面的絕好機會。”

賓夕法尼亞大學的Knizhnik和他的同事進行的這項長期研究的目標是創造出一批低成本的機器人船，這些機器人可以成組地完成任務，而不必單獨完成。他們最近的研究是朝著這個方向邁出的第一步，介紹了既高效又實惠的水上機器人的設計。

研究人員創建的Modboat機器人非常簡單，但可以在水中有效地移動。該機器人具有主體和兩個腳蹼。它使用單個馬達來回擺動，從而使其在水中劃動并向前移動。

可以通過調整電動機左右擺動身體的速度以及每個腳蹼的撥動力來朝特定方向操縱機器人。與研究人員汲取靈感的Technion開發的機器人相比，Modboat的獨特設計還使其能夠在團隊中良好地工作。

Knizhnik解釋說：“我們的機器人不像其他機器人那樣好游泳，但是這種設計是獨特的，因為當標準慣例規定您至少需要兩個時，它僅使用一個電動機。” “這使該機器人的制造成本低廉，因此我們可以制造很多機器人，并彌補其較弱的游泳性能。”

研究人員通過一系列實驗對他們的機器人進行了評估，發現盡管它的性能相當好，但是它卻難以直線游泳。原因是它對中心質量的放置方式具有很高的敏感性。

此靈敏度源自偏移質量在機器人上引起的非零側傾角，這又增加了其各個腳蹼推力的不對稱性。在論文的結尾，研究人員提出了一種替代設計策略，可以將這種敏感性降低到可行的水平。