访谈
David Zarrouk 博士，生物启发和医疗机器人实验室主任 – 采访系列
David 是内盖夫本古里安大学机械工程系的高级讲师（助理教授），也是 生物启发和医疗机器人实验室 的主任。他的兴趣领域包括仿生学、毫米系统、微型机器人、柔性和滑溜的相互作用、空间机器人、欠驱动和最小驱动机制以及理论运动学。
是什么最初吸引你进入机器人领域的？
从小，我就一直对机器着迷。 我一直试图制造它们，最后，在本古里安大学内盖夫分校毕业获得机械工程学士学位后，我很高兴能够专注于开发能够爬入人体内部的机器人。
您拥有医疗机器人博士学位。您最兴奋的医疗机器人应用类型是什么？
任何涉及精度的应用程序都可以编程，因此是机器人解决方案的可能候选者。过去，我曾经开发过两种机器人，它们可以爬入身体内部，并使用针头进行脑部手术。
您创建的一个机器人叫做飞行之星，它是一种混合爬行和飞行机器人。是什么启发了您创造这个机器人？
STAR 机器人的展开机制受到了昆虫的启发，但它也包括轮子，这结合了生物启发式生物和轮式车辆的优势。
建造飞行之星的挑战是什么？
飞行之星并不是一架普通的四轴飞行器，因为它改变了其机翼的方向，这影响了其整体控制动力学。不同的设计变量一开始很具有挑战性，飞行到驾驶模式的转换需要我们自己开发的独特部件。
我对飞行之星的多功能性印象深刻，它可以躲避障碍，爬过障碍，飞过障碍等。您能讨论一下飞行之星如何决定使用哪种交通方式吗？它如何选择是否在物体下方爬行或飞过？
飞行之星最初是为搜索和救援目的以及最后一公里包裹递送而设计的。我们正在开发算法，以确定何时飞行或驾驶，基于距离和能量要求，但也基于障碍的形状。决策算法，仍在开发中，将基于相机对周围环境的映射。如果开口足够高，可以爬过它，FSTAR 将简单地通过它。如果需要，人类操作员仍可能需要在具有挑战性的封闭空间（例如碎石）中进行操作。
当我看到最小驱动可重构连续轨道机器人的视频时，我的第一印象是，如果它带有摄像头，就非常适合搜索和救援。您为这种机器人设想了哪些用例？
可重构连续轨道机器人主要是为搜索和救援目的而开发的，尤其是在困难地形（如碎石）中。但是，它也可以用于其他应用，例如挖掘、农业和爬行管道进行工业维护。
您之前的一个项目是 SAW，一种最小驱动可重构连续轨道机器人。是什么启发了您创造这个机器人？
SAW（单驱动波）机器人最初是受微型生物体的启发，这些生物通过波动其尾巴来游泳。创建这个机器人非常具有挑战性。虽然方程式表明只需要一个电机来产生波动运动，但机械上实现这种运动并非简单。我在教机械设计课程时找到了解决方案，当时我意识到弹簧的侧投影是一个正弦函数，当弹簧旋转时会前进。
您最终能把 SAW 做多小？是否有可能在未来拥有类似大小的机器人，可以用于进入人体内部？
SAW 机器人的主要目的是爬入人体内部。我们的最新设计宽度不到 1.5 厘米，它能够爬入猪的肠道（体外）。目前，我们正在寻求资金来开发更小的机器人，以便爬入消化系统。我们相信这是非常有可能的。
我对您的机器人观察到的一件事是，很多机器人都基于简单性。您是否故意在机器人的工作部件数量上追求极简主义？
我们遵循简单的逻辑。有一句名言归因于阿尔伯特·爱因斯坦：“一切都应尽可能简单，但不能过于简单。”组件越少，意味着可靠性更好，工作寿命更长，功率密度更高，并且使机器人的尺寸更小变得更容易。
您目前正在做什么？
在我的本古里安大学实验室中，我们目前正在进行多个项目，包括模拟可以爬入人体的机器人、用于农业应用的串联机器人以及一些小型搜索和救援机器人。
您还想与我们的读者分享什么？
我强烈鼓励父母和孩子参与机电一体化/机器人领域。有了今天的技术，人们可以以低成本购买用户友好的组件（3D 打印机、Arduino 控制器、电机、传感器等），并使用家庭资源对其进行编程。这可以成为全家人的一个有趣活动（尤其是在这个时期，我们大多数时间都在家里）。我还鼓励孩子们从事科学和使用计算机进行教育目的（不仅仅是游戏）。
感谢您接受采访。我真的很喜欢学习您设计真正创新的机器人的独特方法。希望了解更多的读者可以访问 生物启发和医疗机器人实验室。
