一種用於高臺階攀爬和轉彎的可重構搖桿-轉向架機器人
本研究提出一種可重構搖桿-轉向架機構，透過少量執行器實現高效轉彎，同時保持高臺階攀爬能力。樣機實驗表明，該機器人零半徑轉彎速度是傳統六輪搖桿-轉向架機構的五倍以上，所需平均輪扭矩僅約17%，並能成功攀爬40釐米臺階。
傳統搖桿-轉向架機構因其出色的越障能力而被廣泛應用於火星探測等任務，但它的轉彎效能卻一直是短板，尤其是在狹窄空間中的機動性受限。為了克服這一侷限，來自日本的研究團隊提出了一項創新的可重構設計。他們透過在轉向架關節處整合電機，使轉向架能夠主動上下襬動，從而在四輪和六輪配置之間靈活切換。在四輪模式下，搖桿後端安裝的全向輪配合差速驅動模型，使機器人能夠實現平滑的零半徑轉彎，這在傳統設計中是難以實現的。實驗資料令人印象深刻：與配備六個不可轉向抓地輪的常規搖桿-轉向架機構相比，該新型機器人的零半徑轉彎速度提升了五倍以上，而所需的平均輪扭矩僅為傳統設計的17%。同時，它成功攀爬了40釐米高的臺階，平均用時6.4秒，保持了卓越的越障能力。這項研究已被IEEE/ASME高階智慧機電一體化國際會議（AIM 2026）收錄，並已在arXiv上釋出（arXiv:2607.01554）。論文由Kento Koizumi等人撰寫，於2026年7月2日提交至arXiv。實驗中的原型機器人展示了從六輪模式到四輪模式的切換過程，以及在全向輪輔助下的精確差速轉向。研究人員還討論了該機構在不同地形下的適應性，以及未來可能的應用方向。整體而言，這項研究透過簡單的機械重構實現了效能的大幅提升，為移動機器人設計提供了新的思路。該可重構機構為需要在複雜環境中執行任務的機器人（如搜尋救援、行星探測等）提供了一種高效且緊湊的解決方案。