设计和控制一个生物灵感的水下机器人,具有基于水凝的柔性胸
Chao Wang1, Zonggang Li2, Yixian Wang3
1School of Mechanical Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou, China, Lanzhou, 730070, China.
Bioinspiration & biomimetics
|March 3, 2026
概括
这项研究为水下机器人引入了生物灵感的柔性,使用水凝材料提高了机动性. 该系统使用自适应控制来稳定遵循路径,增强机器人的能力.
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.
- 水力动力学就是水力动力学.
背景情况:
- 水下机器人需要高效且可操作的推进系统.
- 仿制水生生物体的生物灵感设计提供了潜在的解决方案.
- 柔性在水力动力学建模和控制方面存在挑战.
研究的目的:
- 开发一种使用柔性水凝胸为水下机器人的动推进系统.
- 为了创建一个稳健的路径,遵循灵活的翻动推进的控制框架.
- 提高水下机器人系统的效率和机动性.
主要方法:
- 使用水凝材料制造柔性胸.
- 使用实验测量的数据驱动建模方法的开发.
- 实施一种自适应式超扭转滑动模式控制 (ASTC) 策略.
主要成果:
- 成功地产生了用于推进的移动波变形.
- 通过模拟和实验,在路径上证明了稳定性和可靠性.
- 有效补偿水力动力学力和干扰.
结论:
- 拟议的灵活的折叠推进系统对水下机器人是有效的.
- 综合数据驱动和自适应控制方法确保了可靠的路径跟踪.
- 这项研究为设计和控制生物灵感的水下机器人提供了实际见解.


