近日《科學機器人》雜志中，圣地亞哥大學的研究人員演示了一種具有四只腿的柔軟步行機器人，該機器人的步態與烏龜相似，由管子和閥門制成的氣動回路系統控制著步態。這種由空氣驅動的神經系統可以從單個壓縮空氣源按順序啟動多個自由度，從而大大降低了復雜性，并為機器人本身帶來了基本的決策形式。

有一些很難制成軟元件的組件，包括壓力源和必要的電子設備。該機器人真正的亮點在于，研究人員設法獲取了一個壓力源（一個牽引繩或一個車載二氧化碳存儲筒），并使用一個完全振蕩的三閥回路將其引導到四個不同的支腿，每個支腿具有三個不同的氣室。

其靈感來自生物學，包括四足動物在內的自然生物利用稱為中樞模式發生器（CPG）的神經系統組件來支配四肢重復運動，這些四肢用于行走、飛行和游泳。這在某些生物中顯然比在其他生物中更為復雜，并且通常由感覺反饋來介導，但是CPG的基礎結構基本上只是一個重復回路，該回路依次驅動肌肉以產生穩定連續的步態。在這種情況下，要以成對的對腳驅動氣動肌肉，從而產生對角對聯步態，對角的四肢同時向前和向后旋轉。

（J）有節奏的腿部動作的氣動邏輯電路。施加到三個逆變器組件的恒定正壓源（P +）導致高壓狀態在電路周圍傳播，每個逆變器都有延遲。當一個逆變器的輸入為高電平時，連接的執行器（即A1，A2或A3）充氣。高壓狀態的這種順序導致機器人的每對腿部在由氣動連接確定的方向上旋轉。（K）通過反轉氣動振蕩器電路的激活順序，連接的致動器以新的順序（A1，A3和A2）充氣，從而導致（L）機器人的腿反向旋轉。（M）機器人的示意性底視圖，其中指出了要向前行走的腿部運動方向。

通過將常閉半部（頂部）切換為常開，將常閉半部（底部）切換為常閉，每個閥均充當逆變器。

回路本身由三個管道連接的雙穩態氣動閥組成，通過為流經其中的氣體提供阻力，可以改變管的長度和內徑來調節阻力，從而起到延遲的作用。在回路內，加壓氣體的運動既是能量的來源，也是信號的來源，因為回路中的壓力無論在哪里，都是腿在移動。最簡單的電路僅使用三個閥，并且可以使機器人沿一個方向行走，更多的閥可以添加更復雜的腿部控制選項。

這項工作與美國噴氣推進實驗室為探索金星而開發的流動站有相似之處，該流動站不是軟體機器人，但它在類似的約束下運行，因為它不能依靠傳統的電子系統來進行自主導航或控制。

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