開(kai)門、踢足(zu)球、后空(kong)翻、雜技表演，這年頭還有什么是機器人做不到(dao)的！
迪士尼的特技替身反正是快要失業(ye)了，下一個擔心丟飯碗的可能就是蜘蛛俠了。
高校已經相繼研(yan)發出了爬墻，飛檐走壁無所不能。
來自UC Berkeley的明(ming)星爬墻機器人，RSTAR
2018年Brisbane舉(ju)行的(de)IEEE機器人與(yu)自動(dong)化國際會議(ICRA)上，這款名為 “后起(qi)之秀(xiu)”（Rising STAR, or RSTAR）的(de)機器人驚(jing)艷全場。它采(cai)用了伸直的(de)輪腿靈活性，并增加了另一種自由度(du)，使機器人的(de)身體能夠與(yu)腿分開(kai)移動(dong)，通過(guo)(guo)改(gai)變質心幫助(zhu)它爬過(guo)(guo)障(zhang)礙物。
RSTAR是最新的一款，設計用于處理各種地形障礙，同時最小化運輸成本。在這個上下文中，“蔓生”指的是機器人的腿，它的角度（可調整地）向下和向身體外延伸。RSTAR有一個附加的自由度，它的身體可以改變相對于腿的位置，改變機器人的質心。
這似乎是一個簡單的(de)改變，但它能(neng)(neng)讓一系列(lie)新的(de)行為(wei)也(ye)可(ke)以發生了——不僅能(neng)(neng)讓機(ji)器人爬過更大(da)的(de)障(zhang)礙(ai)物而不翻身，而且還能(neng)(neng)垂直(zhi)爬上間隔很(hen)近的(de)墻壁，還能(neng)(neng)通(tong)過調整腿的(de)步(bu)態“爬行”穿過狹窄的(de)縫(feng)隙。
RSTAR在堅硬的(de)平(ping)面上最(zui)高速度約為1m/s，盡管它的(de)烏龜步態意(yi)味著它可以(yi)處理非常柔軟或(huo)顆(ke)粒狀(zhuang)的(de)表(biao)面(如厚泥或(huo)沙子)而不會被粘住。
在其前身(shen)STAR的(de)(de)(de)基礎(chu)上(shang)，RSTAR增(zeng)加了一個(ge)帶有(you)(you)一個(ge)馬達的(de)(de)(de)簡單機(ji)(ji)械裝(zhuang)置，以來增(zeng)強這(zhe)款(kuan)機(ji)(ji)器人克服(fu)障(zhang)礙的(de)(de)(de)能(neng)力。Zarrouk教授很快就融合了將(jiang)輪子(zi)之間的(de)(de)(de)距離延伸到車(che)身(shen)的(de)(de)(de)概念，并最終(zhong)選擇了四桿擴展機(ji)(ji)構(gou)(FBEM)將(jiang)質心向(xiang)縱向(xiang)移動，使(shi)機(ji)(ji)器人更具有(you)(you)可動態重構(gou)性(xing)。他最終(zhong)發(fa)現，這(zhe)個(ge)有(you)(you)趣(qu)的(de)(de)(de)特性(xing)也可以用來增(zeng)加穩(wen)定性(xing)，或(huo)者在需(xu)要的(de)(de)(de)時(shi)候故意向(xiang)上(shang)傾(qing)斜或(huo)上(shang)下翻轉。
RSTAR的蔓生旋轉機構的特點是蝸輪具有高齒輪比和自鎖時不被激活。電機的錐形齒輪確保兩個蝸桿齒輪以相同的速度旋轉，但方向相反。
最初的STAR非常擅長在障礙物下爬行，在崎嶇的地形上爬行，并且以非常高的速度爬行。但是，和其他所有的機器人一樣，它的攀爬能力受到輪子大小的限制。
它可以攀爬超(chao)過其(qi)車輪直(zhi)徑70%的(de)(de)障礙物。通過改(gai)變它的(de)(de)高度和寬度，RSTAR在跑步上或(huo)者在粗(cu)糙的(de)(de)地形如砂礫、石頭或(huo)草(cao)中行走效率更(geng)高。
RSTAR也(ye)可以使用烏(wu)龜的(de)步態(tai)在顆粒狀或高度(du)滑的(de)地形上爬(pa)(pa)行，而不必轉動車(che)輪。RSTAR能爬(pa)(pa)升的(de)障礙物的(de)高度(du)也(ye)更大(da)了，并且大(da)部(bu)分(fen)取決于其FBEM的(de)桿長。
; 通過將它的(de)質心(xin)移動到(dao)前方，RSTAR可(ke)(ke)以(yi)在(zai)(zai)不翻轉的(de)情況下(xia)越過陡峭的(de)斜坡(po)。RSTAR還可(ke)(ke)以(yi)垂直爬升到(dao)類似管道的(de)環境中(zhong)，甚至可(ke)(ke)以(yi)在(zai)(zai)不接觸地(di)面(mian)的(de)情況下(xia)，通過將輪(lun)子按在(zai)(zai)墻上而水平爬行。
STAR系列非常適(shi)合執行(xing)搜索和(he)救援(yuan)行(xing)動，特(te)別是在(zai)倒塌(ta)的建筑物或洪(hong)水(shui)地(di)區等(deng)非結(jie)構化環境(jing)中(zhong)。在(zai)一次真正的搜救行(xing)動中(zhong)，機器人必須克服(fu)不同類型的連續障礙(ai)物才能到(dao)達目標(biao)。
這(zhe)樣的(de)機(ji)器人應該是簡(jian)單的(de)，可靠的(de)，并(bing)且能(neng)夠克服多(duo)種常(chang)見(jian)的(de)障(zhang)礙，而不(bu)需要任何外部的(de)機(ji)械(xie)干預。RSTAR結合了幾種攀(pan)爬能(neng)力和形(xing)狀的(de)變化，使(shi)它(ta)可以越過障(zhang)礙物(wu)，或者在(zai)縫隙間或縫隙下偷偷溜進(jin)。此外，RSTAR速度較快，能(neng)耗(hao)較低(di)，增加了工作范圍和工作時(shi)間。
裝有輪子的(de)(de)(de)RSTAR能(neng)以20cm/s的(de)(de)(de)速度(du)爬上兩(liang)堵墻之間(jian)的(de)(de)(de)空間(jian)，機器人的(de)(de)(de)寬度(du)可(ke)以根據(ju)墻壁的(de)(de)(de)兩(liang)側(ce)而變化
來自迪士尼的VertiGo
VertiGo是一款能(neng)夠從地面到墻(qiang)壁過渡的爬墻(qiang)機器人(ren)，由迪士尼蘇黎世研究院和ETH合作開發。該(gai)機器人(ren)有兩個可傾(qing)斜(xie)的提供推力(li)的螺旋槳和四(si)個輪子。
一對輪子是(shi)可操縱(zong)的，每(mei)個(ge)螺旋槳有兩(liang)個(ge)自由度來(lai)調節推力的方向。通過從地面到(dao)墻壁再回到(dao)地面，VertiGo擴展了機器人穿越城市和室內環境的能力。機器人能夠(gou)快速地在墻上移動(dong)，并具有敏捷(jie)性(xing)。
使用螺旋(xuan)(xuan)槳在墻(qiang)壁(bi)(bi)上提(ti)供推力(li)可以確(que)保機器(qi)人能(neng)夠穿過(guo)(guo)像磚石結構這樣的(de)(de)凹痕。選擇兩個螺旋(xuan)(xuan)槳而不是一個，可以實現(xian)從地板到墻(qiang)壁(bi)(bi)的(de)(de)過(guo)(guo)渡——使用后(hou)螺旋(xuan)(xuan)槳將推力(li)應(ying)用到墻(qiang)壁(bi)(bi)上，使用前(qian)螺旋(xuan)(xuan)槳施加向上的(de)(de)推力(li)，從而實現(xian)翻轉到墻(qiang)壁(bi)(bi)上的(de)(de)目的(de)(de)。
來自Stanford的Stickybot系列及改進版SCAMP
從壁虎身上得到了靈感，壁虎的腳底覆蓋著數十億的纖維，具有200納米寬的腳套。壁虎可以附著在任何表面上，因為分子間有一種叫做范德華力的弱引力，作用于纖維尖端和壁虎爬行的表面之間。粘附是有方向性的:只有當腳趾向下拖動時，纖維才會粘附，而且會朝相反的方向釋放。
為了模擬壁虎的干式粘合，研究人員發明了一種聚合物貼片，上面覆蓋著大約30微米寬的柄。柄呈斜角，頂端傾斜，具有方向性粘性。膜片安裝在一個機器人的腳趾墊上，Cutkosky和Kim賦予該機器人一個壁虎的步態、卷曲的腳趾和其他細節。
斯坦福大學的研究人員已經獲得了一種生物感應裝置的專利，這種裝置可以利用各向異性摩擦材料來測量光滑的垂直表面。該設備的靈感來自壁虎和其他攀緣蜥蜴，采用類似的順應性和力控制策略來攀爬(或掛在)光滑的垂直表面，包括玻璃、瓷磚和塑料面板。
Stickybot的攀爬能力是毋庸置疑的，但是它不能飛行，因此，該實驗室繼續研究了一款新型的集攀爬和飛行于一體的機器人SCAMP。
SCAMP是一種有腿的四旋翼，可以在墻壁上棲息，然后用細小的腳爬上它們。
SCAMP是第一個將飛行、棲息與被動依附技術和攀爬結合在一起的機器人。它也可以從攀爬失敗中恢復，也可以在準備再次飛行時起飛。所有這些都是在戶外進行的，只使用搭載的感應裝置和計算能力，利用以前所有的攀爬機器人的經驗以及從大自然中吸取的教訓。
SCAMP的腿部設計讓人聯想到許多攀緣昆蟲，從長腿叔叔到螳螂，這絕非偶然。動物需要長而有效的步伐，但受四肢重量的限制。當我們進入昆蟲的世界時，異速標度法則意味著長、瘦、幾乎失重的腿成為首選的解決方案。
SCAMP并不是昆蟲大小的，但是也足夠小到像碳纖維和光譜這樣的現代工程材料能提供的大小，讓我們可以制造出像爬蟲一樣長、重量高效的腿。
來自CMU的WAALBOT
Waalbot由兩(liang)套(tao)三足輪組成，它們使(shi)用(yong)旋(xuan)轉執行機構進行單自由度運動(dong)，包括被動(dong)關節和(he)彈性屈曲。Waalbot不像其他機器人(ren)那樣使(shi)用(yong)真空吸力(li)(li)或磁力(li)(li)吸引，而是使(shi)用(yong)干(gan)式(shi)粘合，以粘在墻壁和(he)天(tian)花板(ban)上。
; 采用(yong)PIC單片機(ji)控(kong)制機(ji)器人的運動，它(ta)具有車(che)載電(dian)源。此外，一個彈簧(huang)負載的尾巴確保機(ji)器人總是會(hui)推到表面。
Waalbot有能力(li)克(ke)服小的(de)障(zhang)礙(ai)，這(zhe)主要得益于它的(de)腿(tui)的(de)運動。
縱觀各種爬墻機器人，原理以及機械(xie)結構各異。有的利(li)用仿(fang)生學(xue)，學(xue)習壁虎爬墻的原理，有的利(li)用力學(xue)設計機械(xie)結構，通過增加(jia)螺旋(xuan)槳或者輪子(zi)實現飛行和攀爬。然而不拋開這些，它們都是實現了(le)同一(yi)個愿景，并且(qie)希望能將這些機器人應(ying)用于搜(sou)索(suo)和救災中(zhong)。