面對復雜的勘探地形和更小的運動空間中，NASA的科學家進行創(chuàng)新，將著陸器和流動站設計得更加輕量化并且可折疊。在加州的帕薩迪納NASA噴氣推進實驗室，工程師們一直試圖盡可能地將更小的機器人裝入更小的空間。近日他們展示了最新的作品PUFFER——一個平面折疊瀏覽器機器人。在需要的時候，它可以折疊成它近于平面形狀進行移動，然后在空間充足的地方又可恢復形狀，以此來實現到達一般機器人不可達到的地方，如下圖所示：

這樣一來，就可以將很多個PUFFER機器人打包裝進火星車一次性將它們送到火星或任何地方，并且它可以進入傳統大體積的流動車進入不了的地方，它既可以沿深沙的沙丘爬行，也可以在火山口的峭壁上攀行，還可以探索空間較小的小角落。

令人激動的是，PUFFER將可以把過去幾年看到的最酷的機器人研究帶入實際應用領域。之前談論的折紙機器人等大多停留在抽象階段，更多地是想象他們可以在某種程度上有助于救災或勘探的開展，但未進入實際應用層面。NASA噴氣推進實驗室正在思考如何用PUFFER技術來在地球之外的真實世界場景中做一些有用的事。

項目負責人Jaakko Karras曾是加利福尼亞大學伯克利分校的Biomimetic Millisystems實驗室的研究生， PUFFER最初來自他進入NASA噴氣推進實驗室后為可折疊機器人設計的智能復合微結構，他發(fā)現這些技術可以用在一些小型的行星飛行器上，之后實驗室與 Ron Fearing團隊合作完成了PUFFER機器人的大部分設計。

Jaakko Karras表示，可折疊設計在可靠性和耐用性方面會帶來的好處和挑戰(zhàn)。PUFFER折疊底盤具有很大的靈活性和合規(guī)性，它可以使機器人從高處摔落而保持完好，車輪通常是下降時的第一個接觸點，可折疊變形的輪子相比普通輪子來說能夠更大程度地實現緩沖減震，具有更強的耐沖擊性。而設計面臨的最大挑戰(zhàn)之一就是彎曲鉸鏈的耐久性，這些彎曲鉸鏈需要由薄而柔軟的材料制成，但會容易產生撕裂和疲勞引起的裂紋；連接機箱不同部分的彎曲鉸鏈上銅跡線也必須采取設計預防措施以確保它們能夠滿足期望的折疊展開次數。針對此，團隊將符合標準且耐撕裂的折疊式彎曲物制作材料Nomex織物層層壓到剛性柔性PCB上，并將其用作撓曲材料。

根據具體的任務概念，PUFFER的尺寸可以自行改變。在需要承載更大的儀器、更多的電池或太陽能電池板來獲取更多的能量供給或者地形需要較大的車輪進行離地間隙移動時，可以采取更大的PUFFER的尺寸；當然當任務需要縮小PUFFER體積時它也可采取更小的自身尺寸。柔性PCB底盤可以實現較容易的擴展以適應廣泛的場景。

       目前PUFFER的原型是針對火星地形類型而設計的，該團隊正在優(yōu)化這些類型表面的車輪設計。最近，團隊向PUFFER車輪添加了微型特征（靈感來自于各種攀登機器人），并且在與更多通用車輪設計相結合的情況下，其火星模擬測試地形的傾斜性能也得到提高。由于PUFFER將針對具體任務進行定制，因此優(yōu)化目標地形的移動功能是有意義的。對于目前的計劃，團隊表示將在擁有PUFFER原型硬件的基礎上開始研究自主軟件，使父級航天器能夠調度和協調它們的群集機器人協同工作。

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