电液动肌肉骨机器人腿用于敏捷,适应性,但节能的机动车辆

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 生物启发工程 生物启发工程
• 人工肌肉的人工肌肉

背景情况:

• 与动物相比,有腿的机器人在非结构化地形上努力提高能源效率和敏捷性.
• 传统的机器人运动依赖于刚性电机和复杂的传感驱动系统.
• 需要更适应和节能的机器人腿架构.

研究的目的:

• 开发一种生物灵感的肌肉骨腿架构,用于在非结构化的环境中灵活和节能地运动.
• 为了证明拟议的腿设计在各种地形上的适应性跳跃能力.
• 为了比较新的腿部的能效与传统的电磁对应器.

主要方法:

• 设计了一种肌肉骨腿架构,使用对抗性的双电动水力人工肌肉.
• 集成容量自传感器用于障碍物检测.
• 测试了腿部在不同地形 (草地,沙地,石,岩石) 上的性能,使用开放循环的力量控制.

主要成果:

• 机器人腿实现了超过5Hz的敏捷步行运动,高跳跃高达其高度的40%.
• 在各种地形上表现出适应性跳跃,包括草,沙,石,石和大岩石.
• 与电磁系统相比,显著降低了能源消耗 (1.2%在坐时) 和低运输成本 (0.73).

结论:

• 生物启发的电液脚为在非结构化的自然环境中灵活,适应性和节能移动提供了一个有前途的解决方案.
• 人工肌肉驱动腿的可调整的刚性和固有的适应性使得它能够跨越多样化的地形.
• 这种架构为新一代肌肉骨机器人为复杂的操作场景铺平了道路.