开发一个斜的圆介电弹性体执行器模块连接的脊椎动物鱼类机器人
Taro Hitomi1, Ryuki Sato1, Aiguo Ming1
1Department of Mechanical and Intelligent Systems Engineering, The University of Electro-Communications, Tokyo 1828585, Japan.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|June 25, 2025
概括
本研究介绍了一种使用介电弹性体执行器 (DEA) 模块进行灵活游泳的鱼类机器人. 开发的数学模型能够精确地控制机器人的鱼样曲运动.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
背景情况:
- 介电弹性体驱动器 (DEA) 为机器人应用提供软启动.
- 之前的研究提出了用于鱼类机器人的斜圆DEA模块,但缺乏数学建模.
- 设计用于鱼类机器人集成的被动,特征驱动模块是具有挑战性的.
研究的目的:
- 开发一个有鱼类曲能力的脊椎动物鱼机器人,使用多个斜圆DEA模块.
- 建立斜圆DEA模块的数学模型,以促进鱼类机器人设计.
主要方法:
- 建模了一个斜圆DEA模块,以建立曲角度,阻塞扭矩,驱动电压和设计参数之间的关系.
- 通过比较计算和实验结果来确认模型的准确性.
- 通过连接多个斜 DEA 模块来设计和制造一个脊椎动物鱼类机器人.
主要成果:
- 数学模型准确地预测了斜 DEA 模块的性能.
- 基于模型的设计使得能够创建一个鱼类机器人,具有灵活的身体摆动.
- 实验结果通过其多模块脊椎动物结构验证了机器人类似鱼类的游泳能力.
结论:
- 对斜 DEA 模块进行验证的数学模型对于设计有效的软执行器至关重要.
- 开发的鱼类机器人使用一系列DEA模块成功模仿鱼类运动.
- 这项研究推动了生物模拟软机器人的开发,用于水下应用.


