螺旋形态灵感的可变抓柄用于UAV在现场环境中向上立和抓取
Xuanchun Yin1, Shengjian Wen1, Junliang Xie2
1College of Engineering, South China Agricultural University, Wushan Road 483, Tianhe District, Guangzhou,China, Guangzhou, 510642, CHINA.
Bioinspiration & biomimetics
|January 16, 2026
概括
研究人员开发了一种由大自然启发的新型混合抓手,用于无人驾驶飞行器 (UAV). 这种创新的设计允许无人机在树枝上立,并自主抓住物体,扩大其操作能力.
科学领域:
- 机器人和自动化机器人与自动化
- 生物启发工程 生物启发工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 无人驾驶飞行器 (UAV) 需要先进的息能力,以扩展应用.
- 自然生物提供有效的息策略,激发机器人设计.
- 现有的立机制往往缺乏适应性,需要持续的能量.
研究的目的:
- 为无人机开发一个可视化的混合抓器,使无人机能够自主立和空中抓.
- 为了整合一个可二面化钢外与柔软的螺旋式外骨架,以提高结构完整性和适应性.
- 在静态和动态场景中验证抓手的性能,包括不同的分支条件.
主要方法:
- 设计了一种可双向混合式抓手,将可双向钢外 (BSS) 与3D打印的螺旋式外骨架相结合.
- 开发了静态模型来预测气动过渡压力,并通过实验验证.
- 持有/抓住力量和对抗位置偏移的强度被系统地描述.
主要成果:
- 混合式抓手表现出符合规格的包装和高负载能力.
- 两位式机制允许在没有连续的能量输入的情况下抓住.
- 抓手表现出适应不同直径和方向的树枝的适应性,能够承受倾斜和旋转.
结论:
- 开发的双可靠的混合抓器使无人机在树枝上可靠的立和空中抓.
- 生物灵感设计为自主空中操纵提供了强大而节能的解决方案.
- 实验演示证实了在现实的现场环境中抓手的有效性.
