一个柔软的两乌机器人,具有灵活性和通向运动能力,由多个生物肌肉驱动
Yiwei Zhang1,2, Ruiqian Wang1,2,3, Lianchao Yang1,2
1State Key Laboratory of Robotics and Intelligent Systems, Shenyang Institute of AutomationChinese Academy of Sciences, Shenyang, China.
Soft robotics
|September 30, 2025
概括
这项研究引入了一种带有生物肌肉的两海机器人,使其能够在水上和陆地上进行有效的运动. 新的设计增强了环境监测和救援应用的移动性.
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:
- 两机器人由于其跨媒介的移动性,为环境监测和救援等任务提供了巨大的潜力.
- 目前的生物乌机器人往往缺乏在水上和陆地上有效移动的能力,主要是由于软执行器和控制方法的限制.
研究的目的:
- 设计和开发一种能够在水上和陆地环境中有效移动的两海机器人.
- 通过先进的执行器和控制系统设计,克服现有的生物机器人中单介质运动的局限性.
主要方法:
- 开发一种圆柱形介电弹性体驱动器 (DEA),能够实现双向变形 (±65°) 和高输出力 (∼80 mN),以提高两能力.
- 优化翅膀运动轨迹和多个生物肌肉的相位控制,以实现高效的双模运动.
- 整合了DEA驱动的生物肌肉,用于爬行和游泳步态.
主要成果:
- 生物乌机器人展示了在两个介质中有效的运动,从陆地到水中过渡.
- 优化控制策略导致最大游泳速度为每秒0.4个身体长度 (BL/s).
- 机器人成功地执行了各种运动模式,包括前进,后退,横向运动,转动和爬行.
结论:
- 开发的两海机器人展示了改进的运动能力和环境适应性,超过了以前的单介质生物设计.
- 这项研究有助于生物两机器人的进步,并为控制多驱动机器人系统提供了洞察力.
- 新的生物肌肉执行器和控制系统为未来的两机器人平台提供了有希望的方法.
