德国DFKI漫游者研制轮腿混合新结构，海底探测遨游太空闲庭漫步！

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引言

目前市面上的移动机器人的行走机构要么是以AGV为代表的轮式，要么是仿生类的机械腿式。但是德国机器人创新中心DFKI研发轮腿混合式机器人，将两者结合，形成一种新的结构模式。

每个腿部有6个DoF(Degree of freedom自由度),前三个自由度承担了机械腿的转动、提升、俯仰的功能，后三个自由度提供了轮子的转动、偏航、翻转（俯仰）功能。这种混合式移动方式，同时继承了轮式的稳定性和机械腿式灵活性的特点，具有广泛的运用前景。

机械结构

经过长时间的迭代更新，EFKI逐渐形成了探索者系列和漫游者两条主线产品。今天我们就来看看两款最新的漫游者系列机器人SherpaTT和SherpaUW。

各个型号机器人的演变

SherpaUW

SherpaUW是一种步行/驾驶双运动模式的海底勘探车。整个机器人系统由四个腿部结构和一个6自由度的机械臂组成。所有的关节都被密封以达到防水的效果。手臂设有压力补偿，这让它可以被部署在深海领域。

SherpaUW-5自由度的腿和6自由度机械臂

SherpaUW的混合履带设计旨在允许在海底进行长期的长期任务。与传统的水下遥控设备相比，SherpaUW不需要额外的能量来保持其姿势和位置，因此非常适合重复和精确的采样操作。

SherpaUW-轮子和DockStation

机器人前方装有led灯和摄像头，可以用于采集水下的图像。

SherpaUW-Led灯和摄像头

独特设计的扩展坞可以用来可以交换信息或者回收完成任务的其他自动装置。

SherpaUW-对接水下自动装置

除此之外，机械臂可以用来关闭水库的压力阀门，可以说是一个全面小能手。

SherpaUW-打开压力阀门

SherpaTT

SherpaTT主要用于火星和月球的探测。由于实验室环境无法充分模拟恶劣的环境条件，所以在考虑了欧洲和北非的几个地区进行这些测试之后，摩洛哥的东南地区被选为最佳选择。科学家们首先对该地区的地形进行了详细的测量，并据此规划行走路径。

SherpaTT地图

SherpaTT路径规划

独特的腿部结构可以让SherpaTT收窄机身以穿过狭窄地区，还可以抬高以越过障碍。

SherpaTT收窄身体

SherpaTT越障

SherpaTT的轮子使用的是特殊的柔性材料，这让它可以不会被碎石破坏，适应恶劣的路况。

SherpaTT自适应轮子

经过四周的密集测试和实验，现场试验成功完成，SherpaTT设法自动穿越了约1.4km的复杂地形。

SherpaTT实际运动轨迹

总结和展望

总的来说SherpaUW和SherpaTT充分利用了轮式和机械腿式的优势，高自由度的设计带来了多样化的功能。同时这两款机器人都具有自主控制系统，可以在没有人为干预的情况下进行工作。相信在不久的将来，这两款机器人将在海洋、地质勘测领域大有可为。

参考链接

DFKI：

https://robotik.dfki-bremen.de/en/research/robot-systems/sherpauw.html

YouTube_SherpaUW:

https://www.youtube.com/watch?v=R9LRd7jGiH0&t=104s

YouTube_SherpaTT:

https://www.youtube.com/watch?v=-zqve9baOzM&t=143s

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