2021 创造未来设计大赛：制造/机器人/自动化类别获胜者 — 无电子软行走机器人

惠普工作站的获胜者

这个四足软机器人不需要任何电子设备来工作——只需要一个恒定的加压空气源来完成它的所有功能，包括它的控制和运动系统。应用包括可以在电子设备无法运行的环境中运行的机器人，例如 MRI 机器或矿井。软机器人特别受关注，因为它们很容易适应环境并在人类附近安全运行。

大多数软体机器人由加压空气驱动，并由电子电路控制；然而，这种方法需要复杂的组件，如电路板、阀门和泵，通常在机器人身体之外。相比之下，新机器人由轻型、低成本的气动回路系统控制，该系统由机器人本身的管道和软阀组成。机器人可以根据指令行走，也可以响应从环境中感知到的信号。

机器人的计算能力大致模仿了哺乳动物的反射，这些反射是由脊柱而不是大脑的神经反应驱动的。为了模仿这些反射，创建了一个阀门系统，该系统充当一组振荡器，控制加压空气进入机器人四肢气动肌肉的顺序。一个组件通过延迟向机器人腿部注入空气来协调机器人的步态。

该机器人还配备了简单的机械传感器——充满液体的小软气泡放置在从机器人身体伸出的吊杆末端。当气泡被压下时，流体会翻转机器人中的阀门，使其反向。该机器人配备了三个阀门作为逆变器，使高压状态在气动电路周围传播，每个逆变器都有延迟。

机器人的四条腿中的每一条都有由三块肌肉驱动的三个自由度。支腿向下倾斜 45 度，由三个平行的、连接的、带有波纹管的圆柱形气室组成。当腔室加压时，肢体向相反方向弯曲。因此，每个肢体的三个腔室提供行走所需的多轴弯曲。

未来，机器人将被改进为在自然地形和不平坦表面上行走，使其能够越过各种障碍物。这将需要更复杂的传感器网络，因此需要更复杂的气动系统。

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