NASA的超級探測球Bot恐怕是有史以來最奇怪但是最有效的創新機械人設計之一。Bot是一個僅靠線纜加支撐棒設計的張力拉伸結構球。僅依靠外觀,很難把它和機械人,更不用說太空探測結合起來。目前NASA的埃姆斯研究中心負責該項目,他們將對該設計繼續完善。

之前你所看到的版本可能是這樣的

或者這樣的:

Bot 所採用的整體張拉結構(tensegrity structures)的主要優點在於整個結構的力分佈很均勻。機械人各元件之間沒有剛性的連接,容易打包和組裝。在運動過程中發生碰撞后,單點的受力會分散到整個結構上,從而將破壞性的力量分散並均勻吸收。這就意味着,機械人能夠在降低質量的同時,保證結構穩定性和抗壓性,這正是太空任務中的所需要的。

Bot的結構還是可調節的,通過增加或減少這個網絡中線纜上的張力,使整體更加堅硬或更據彈性。這些線纜和支撐柱就像是機械人的肌肉和骨骼,通過內部的馬達,可以調節線纜拉力,通過有效的掌控線纜長度,讓球體變型,就能都使得機械人移動。

Bot能夠向任何方向進行移動,在崎嶇的道路上行進也難不倒它,甚至還能爬山。如果向Bot上扔東西,也基本上不會對它的移動造成太大影響,即便在內部的部分線纜卡住,也不會讓機械人癱瘓。

在過去的研究中,NASA一直致力於改進該機械人,更大的版本可以稱為SUPERBall,該版本內部有12個驅動器(最終的設計目標是24個),這就能使機械人的行動更敏捷。同時也足夠的大,能夠轉載一些科學儀器。

在2014年的IEEE的機械人與自動化年會(ICRA)上,我們能夠看到最終版的Bot。

除此之外張力集成結構在建築領域有諸多相關應用。


張力塔


超級張力塔


張力桌子


張力什麼鬼


張力橋樑

IEEE Spectrum

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