加州大学联合中国台湾研发「振动吸附式爬壁机器人」，可边爬行边吊装可乐

“彼得帕克！”“失败的man（spiderman）”！当我们看漫威宇宙时，曾被蜘蛛侠的能力所吸引，他不仅拥有高敏捷属性，而且可以飞檐爬壁。

漫威旗下英雄蜘蛛侠

而在现实生活中，加州大学圣地亚哥分校联合中国台湾的科学家就研究出了可以在360°无死角的圆筒上爬壁的机器人。

机器人在水平圆柱体内爬壁

▍偏心旋转质量电机助力飞檐爬壁

这款蜘蛛侠机器人的驱动源是偏心旋转质量电机（ERM），通常这种电机被称为振动电机，当电磁电机的转子轴装配有偏心块时，电机的转动时会产生偏心力或激振力，会产生周期性振动，可激励处垂直于表面的振动以产生附着力，使得机器人能吸附在壁面上。

科学家利用振动电机为机器人提供爬壁动力

这款机器人的移动能力则依靠两个电磁电机来进行驱动，而我们身边的手机来电时嗡嗡嗡的声音就来自于这种类型的电机（或者直线型谐振电机（LRM）,通过电机驱动偏心块，偏心块高速转动产生的惯性力得到激振力，再通过手机的中框框架传递到整个手机产生振动。

总的来说，基于振动吸附技术，使这款蜘蛛机器人实现飞檐爬壁。

振动吸附机器人的结构

相比于哈佛大学Wood研究室的倒挂金钩爬壁机器人（带有钩爪装置），和利用无线模块控制的钩爪爬壁机器人SCRAP，这种吸附技术甚至可以在不破坏爬行壁面的前提下进行爬行。

哈佛大学研制的压电驱动爬壁机器人

利用钩爪装置辅助攀爬的爬壁机器人

▍超强吸附力——边爬行边吊装可乐

为了研究吸附力有多大，科学家将机器人设计成一种龙门塔吊装置，对可乐进行吊装，而且还可以负重前行！（一瓶可乐的重量在3.8N）

机器人边爬壁边吊装可乐

不仅如此，还可以在丝滑的木板壁面上快速移动：

移动吸附机器人在垂直木板面移动

▍360°转圈圈——在弧形壁面吸附爬行

基于仿生技术的爬壁机器人的研究时至今日也层出不穷：利用文丘里效应的真空吸附式履带爬壁机器人和有用磁力进行吸附的爬壁机器人，但是这些爬壁机器人对墙体的材料要求很苛刻，而且涉及到绕圈爬壁的研究较为少见。

真空吸附式机器人

磁力式吸附爬壁机器人

为了研究这款机器人对不同壁面的适应性，尤其是弧形的壁面，对于爬壁机器人是一个挑战，而这款蜘蛛侠机器人可以吸附到弧形壁面进行绕圈运动，绕圈圈所花费的时间约为56秒：

蜘蛛侠机器人进行360°转圈圈爬壁

▍爬壁机器人仍需穿越重重阻碍

近代爬壁机器人研究的开端当属1966年日本西亮教授研制的负压吸附壁面机器人。在国内，北京航空航天大学于2006年首次提出了振动吸附技术。

该模块通过足部的吸盘施加振动使得吸盘产生稳定的吸附力，这种产生负压的原理无需外加气源，具有结构紧凑、稳定性高的优点。

如今，基于该技术，来自加利福尼亚大学和中国台湾的科学家提出了本文这种更为小型的振动吸附式机器人。可以看出，近些年各种爬壁机器人技术都得到了长足的发展，新的爬壁机器人技术也有所展现。

此外，微小型爬壁机器人的研究也需要不断深入，如复杂的壁面环境，增大其输出负载，提升爬壁速度等性能以适应不同场合的需求，同时促进机器人与人协作、共融。

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