该微型机器人运用压电双晶片作为驱动，体积为 3.5 * 3.5 cm，分量为 750 mg，与一般的六足微型机器人比较，该类型机器人在攀爬、完成多功能性和稳定性方面具有潜在优势。

　　多节段机器人其规划创意来历于自然界中的多足动物，这类机器人比较于传统的形状的优势表现在：

　　1. 速度：尽管如甲由和其他六足昆虫的每秒最大运动间隔能够到达 40-50 倍本身体长，蜈蚣的每秒的最大运动间隔约为 10 倍本身体长；但是，蜈蚣仍然是活络的匍匐昆虫之一，其能够捕捉甲由和乃至更大的昆虫和哺乳动物。除了运用本身肢体高低来扩大步长之外，蜈蚣肢体固有的灵活性使它们能够在平面上自在移动，使蜈蚣微型机器人在高低地势上行进和换向时比同尺度的传统刚体六足机器人更快。

　　2. 运动稳定性：由于蜈蚣又称百足虫，本身有很多腿（特定的物种最大能到达 191 条），这在运动上的表现为运动步态丰厚而且添加了运动的稳定性。

　　3. 高的运动活络性和鲁棒性：有研讨专家发现当切除蜈蚣必定数量的腿后，其运动才能（包含步态、速度和稳定性）改变不大，这表明多节段机器人可能对毛病具有鲁棒性。得益于肢体的灵活性，蜈蚣能够从水平外表移动到笔直外表，而步态不会发生剧烈的改变。因而，这类型机器人附节段数的添加，机器人的运动也愈加活络。

　　4. 通用性：能够经过添加和去除蜈蚣机器人的节段，以更好地履行不同的使命，能够适用于不同的场合。

　　但现在制作这类型机器人的难题表现在于，由于细小型机器人的尺度差异和存在着加工差错，这对机器人的运动难以猜测，而且接线一般也是手艺焊接的，这种方法费时又不牢靠。为了处理这些问题，作者在本研讨提出了一种布线方法，而且创建了对应的动力学模型，合作样机试验，对机器人运动的完成了较符合的猜测。

　　比照压电驱动器（PEA）和形状回忆合金（SMA）驱动器，形状回忆合金驱动器的频率带宽低于压电驱动器，约束微型机器人的步进鼓励频率。因而在本项研讨傍边，多足机器人选用了压电双晶片作为驱动器，别离安置在笔直和水平方向上，以别离完成驱动足的行进 / 撤退，以及升高 / 下降驱动脚的步进运动。

　　而多节段机器人由多个单节段机器人组成，其间由 Sarrus 组织将多个节段的组织相连。Sarrus 组织是 1853 年由法国数学家萨鲁斯（Pierre Frederic Sarrus）所创造的一种古典机械组织。

　　这种组织能够将有限的圆周运动转换为直线运动的机械联动设备，能够将直线运动转换为规范的旋转运动。Sarrus 组织是一种空间组织，有时也称为 空间曲柄组织 。它能经过本身构型的改变，完成设备由空间组织向平面组织的转化，然后大大减小本身所占空间。

　　在接线上，多足机器人每个节段有两个压电双晶片驱动器，别离完成机器人的站立和腿部的旋转运动，因而需求两个驱动信号。其间，两个压电双晶片驱动器同享一个接地和驱动信号。

　　每个压电双晶片驱动器的两边极性相反，换言之，经过每个压电双晶片驱动器仅运用一个驱动信号，就能够完成当机器人的一条腿升起时，另一条腿则预紧于地面上。

　　相似的，操控水平方向的压电双晶片驱动器能够完成前后运动。如此一来，经过操控电压信号，即可完成对机器人的空间运动操控。

　　src=图 所选用的压电双晶片驱动器及其曲折位移输出（来历：Robert J. Wood）

　　为了坚持运动的静态稳定性，作者在本规划中拼装了三节段驱动器的微型机器人。而且运用铜迹线大大减少了硅胶线的数量。由于机器人体积小，驱动器的脆性不能施加方波信号，由于信号的瞬时改变会损坏压电驱动器。

　　src=图 拼装的三段节式蜈蚣微型机器人（来历：Robert J. Wood）

　　为了完成鼓励，作者施加了幅值为 200 V ，频率为 2Hz 的正弦驱动信号，站立脚和摆动脚在水平面运动在正弦驱动信号的峰值处切换方向。

　　其间，提取了中心段的试验腿和节干视点与动力学模型，能够看出，试验值和理论值十分符合，证明了动力学模型的有效性。

　　一起，由于驱动脚的切换不是瞬时的，所以运动存在着耦合的现象（即向前 / 向后运动时，会发生向左或许向后偏移的状况）。在试验成果傍边，当鼓励频率为 2Hz 时，机器人 10 秒内行进了约为本身的体长的间隔，运动步长介于 0.75mm 到 1mm 之间。

　　src=图 三段式机器人中心节段输出理论模型和试验比照（来历：Robert J. Wood）

　　该项研讨提出的压电微型多足机器人为与制作、操控、攀爬和建模相关的研讨人员供给了启示，也极大的增强了多足机器人的运动才能，扩展了其使用场景，如使用于查找和救援使命、风险环境探究和监督的场合傍边，具有很高的研讨远景和市场远景。