快速游泳的软机器人鱼是由生物肌肉驱动的
Ruiqian Wang1,2,3, Chuang Zhang1,2, Yiwei Zhang1,2,3
1State Key Laboratory of Robotics, Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, China.
Soft robotics
|February 26, 2024
概括
研究人员使用生物肌肉执行器开发了一种快速游泳的软机器人鱼. 这种仿生设计实现了高速和机动性,推进了软水下机器人技术.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 软水下机器人提供优势,如低噪音和灵活性,用于海洋探索.
- 有限的游泳速度和灵活性阻碍了当前软机器人的性能.
- 执行方法和结构设计对于改善软机器人运动至关重要.
研究的目的:
- 设计一种灵感来自鱼类自然游泳机制的高速软型机器人鱼.
- 使用由介电弹性体制成的生物肌肉驱动器来增强推进.
- 为了提高软水下机器人的运动性能.
主要方法:
- 开发了一种软软的机器人鱼,由两种独立单元的生物肌肉执行器驱动.
- 采用介电弹性体作为执行的智能材料.
- 进行实验和理论分析,以确定游泳速度和执行参数的关系.
主要成果:
- 实现了连续的C字形身体运动和大曲角度 (最大40°).
- 产生了显著的推力 (峰值14mN).
- 通过优化控制,表现出76mm/s (0.76体长/s) 的快速游泳速度.
结论:
- 生物肌肉执行器使柔软的机器人鱼能够高速,灵活地游泳.
- 机器人鱼可以执行复杂的轨迹,如转动和S形运动.
- 仿生机制和执行方法可以应用于其他软机器人设备.
