WorMa蠕虫机器人靠“搬运”自身重量穿越陆地、台阶与水域

WorMa机器人靠“搬运”自身重量穿越陆地、台阶与水域

纽约大学坦登工程学院研究团队开发出两栖波动机器人WorMa。它通过在头尾间泵水改变重心，使同一机器能爬坡、跨台阶并在水中游动。研究发表于《Advanced Robotics Research》，团队称这是波动式机器人首次完成从陆地入水、再从水中上岸的完整地形转换。

WorMa长50厘米、宽13厘米、高10厘米，重约1.063公斤，由五节刚性连杆和四个关节组成。头尾各有一个乳胶气球水囊，中段12伏蠕动泵可转移约300克水，占总重28%。机身两侧装泡沫浮材，底部有硅胶摩擦垫，团队让不同地形保持基本相同波动步态，主要靠调水改变接地压力和浮力。

爬坡时水被泵向头部，增加前端压力和摩擦力。头重配置成功攀爬19.5度斜坡，是测试中唯一能通过最陡坡度的方案。其单位移动距离能耗比其他重心配置至少低33%。

水中则相反，水移至尾部可游得更快，最高速度比头重配置快26%，效率高52%。从水中爬上斜坡时，只有头重配置提供足够前端牵引力。不同地形因此需要不同重心分布。

台阶需连续调整重心，固定头重或尾重都无法单独完成。机器人先把水移向头部增加抓地力，再转移到尾部，抬起头部并让尾部推动机身；待头部和颈部关节抵住台阶边缘后，再把水泵回头部，拉动尾部越过障碍。遥控动作下，WorMa跨过最高15厘米台阶，并完成平地、台阶、斜坡和开放水域路线。

目前它仍是实验室原型，不具备自主识别地形和自行选择重心能力。水完整转移约需110秒，调整只能作为较慢的离散操作，而非实时响应。报告中运动性能不计入水量转移时间，也尚未解决水中侧向漂移等问题。

团队正考虑提高泵速并加入传感器和闭环控制。未来，这种内部流体重新分配重心的设计或可用于海岸、湿地或洪水区域的环境监测与设施检查，但这些用途仍是设想。WorMa把“搬运”自身重量作为跨地形控制手段，从原型走向实用仍取决于速度、自主性和稳定性等问题的解决。