ROCR：仿长臂猿攀爬的轻量化节能机器人

一对钩状爪、像祖父钟摆一样摆动的电机驱动尾巴、轻量化机身——ROCR（"rocker"）机器人仅用 15 秒多便登顶 8 英尺地毯墙面。作为首个以高效攀爬并模拟人类及树栖类人猿运动模式为设计目标的机器人，ROCR 为检测、维护、监控任务提供了极具潜力的平台。

“ROCR 的终极应用在于检测、维护、监控，但其最大的即时影响力在于教学工具与机器人学的生动演示，”犹他大学机械工程助理教授、项目主研 William Provancher 表示。

团队成果将于本月在线发表于 IEEE 与 ASME 共办的《Mechatronics Transactions》期刊，论文《ROCR Oscillating Climbing Robot》确立了攀爬机器人能效的首个基准，为后续设计提供参照。

为何能效至关重要

现有攀爬机器人多以稳定性为首要目标，确保不坠落的前提下追求速度或粘附。ROCR 却是首个聚焦能效的设计，实现 20% 攀爬能效——对比汽油内燃机约 25% 的热效率，已属可观。

此处能效定义为：上升过程机械功与电池电能消耗之比。通过优化尾巴摆动时序与幅度，ROCR 在功耗与攀爬速度间取得平衡。

机器人尾巴由小型电机驱动齿轮产生摆动，尾巴底座安装电池提供钟摆运动所需惯量。双钢钩爪交替抓壁，移动重心以释放空闲爪完成下一次抓取。

原型制造前，团队通过计算机仿真锁定最节能攀爬策略。实验验证：机器人在接固有共振频率（如祖父钟摆在固有频率下最省力）时表现最佳。

尾巴摆动过快（2 Hz）会导致失壁、被安全绳接住；在最优 1.125 Hz 下，ROCR 达成 20% 能效并稳定攀爬无坠落。

Provancher 团队计划：增加更精巧抓持机构以适配砖墙、砂岩等多元工业表面；开发更高级控制算法进一步提升能效与任务通用性。

通过高能效延长续航，ROCR 有望在自主自容作业中执行更长任务，拓展其在真实检测、维护、监控场景的实用性。

ROCR 研发获国家科学基金会与犹他大学资助。团队成员包括机械工程博士生 Mark Fehlberg，及前犹他硕士毕业生、现新罕布什尔工程师 Samuel Jensen‑Segal。

ROCR：仿长臂猿攀爬的轻量化节能机器人

犹他大学 William Provancher 团队研发的 ROCR 摆动攀爬机器人，凭双钩爪、电机与钟摆式尾巴实现高效攀爬。重 1.2 磅、宽 12.2 英寸 × 长 18 英寸，潜在应用涵盖监控、检测、维护、工程教育及趣味玩具。

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