开发一个符合规范的脊柱机制,用于增强型人形机器人机器人运动
Amir R Ali1,2, Hatem S Abdullah3,4
1Mechatronics Engineering Department, Faculty of Engineering and Materials Science (EMS), German University in Cairo (GUC), New Cairo, 11835, Egypt. amir.ali@guc.edu.eg.
Scientific reports
|December 27, 2025
概括
这项研究为人形机器人引入了灵活的,生物灵感的脊柱,增强了机动和有效载荷能力. 基于延伸度的设计改善了运动和稳定性,使机器人应用更具多样性.
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
- 机械设计 机械设计
背景情况:
- 人形机器人的刚性干部限制了机动性和有效载荷.
- 现有的设计在复杂的机动和稳定性方面扎.
- 需要具有适应性和合规性的机器人结构.
研究的目的:
- 为人形机器人开发一种新的生物灵感,基于度的灵活脊柱.
- 分析脊柱的动态特征和运动能力.
- 验证设计在提高机动和有效载荷能力方面的有效性.
主要方法:
- 设计了一个模块化,多段脊柱,使用刚性支架和灵活的TPU电缆.
- 开发了一种用于运动分析的新型动态模型.
- 在一个人形机器人平台 ("Flexinoid") 上实现了脊柱,用于实验验证.
主要成果:
- 实现了增强的曲 (-30°:65°) 和侧向曲 (±30°).
- 证明了更好的机动性能和稳定性.
- 验证了被动能量存储,增加了灵敏度并降低了可检测的最小有效载荷.
结论:
- 基于度的灵活脊柱显著提高了人形机器人的能力.
- 生物灵感设计为多功能和高负载机器人提供了一个有希望的方法.
- "Flexinoid"平台展示了这种新型脊柱机制的实际应用.
