灵感来自甲的机器人,其软脚和数字通过重力补偿增强的爬墙性能
Bingcheng Wang1,2,3, Zhiyuan Weng1, Haoyu Wang1
1College of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, 210000 Jiangsu, People's Republic of China.
Bioinspiration & biomimetics
|June 14, 2024
概括
一个新的前引力补偿 (FGC) 策略通过纠正由重力引起的姿势偏差来提高机器人爬的稳定性. 这种方法确保了可靠的终端效应器连接,对于腿部刚度低的机器人来说至关重要,尤其是在反转的表面上.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物力学 生物力学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 重力挑战了多腿树木机器人的稳定运动,特别是那些腿部刚度低的机器人.
- 身体姿势的偏差会影响端效应器的接触和在爬坡表面的固定可靠性.
- 现有的方法在与不一致的依恋斗争,特别是在反向或具有挑战性的环境中.
研究的目的:
- 研究在外力下的腿度增强模型中所需和实际的脚位之间的关系.
- 开发和验证前引力补偿 (FGC) 策略,以改善身体姿势和粘附稳定性.
- 为了应对低腿刚度的树木机器人中不可靠的终端效应器附件的挑战.
主要方法:
- 提出了一个前引力补偿 (FGC) 策略,整合腿部协调以纠正引力引起的姿势偏差.
- 该策略的灵感来源于在自然界观察到的子附着机制.
- 一个四足的爬机器人EF-I被用作验证的实验平台.
主要成果:
- FGC策略显著改善了身体姿势的稳定性,并减少了身体在倒置表面上的倾斜.
- 使用FGC的机器人在试验中取得了100%的成功率,而没有FGC的机器人则达到30%.
- 随着FGC的使用,机车的移动速度大幅增加,在步行时达到9.2mm/s.
结论:
- FGC战略有效地克服了低腿硬度机器人中不一致的终端效应器附着的挑战.
- 这种方法促进了稳定的运动,即使在反转的身体态度,没有外部援助.
- 这项研究强调了生物启发的前控制对强大的机器人爬的潜力.
