电静力学驱动的软跳跃机器人,仅1.1克重、可实现7.68倍体高的跳跃高度
作者:系统管理员 发布日期:2021-12-09 浏览次数:


对于机器人而言,跳跃是一种十分重要的能力,这能够使它们扩大活动范围,克服行进障碍,适应许多非结构化环境等。


连续跳跃和方向可调整性,是具有多模态运动的地面机器人的基本特性。然而,目前只有少数软跳跃机器人能够实现快速连续跳跃和控制转向运动,以实现越障。


近日,中国科研团队提出了一种基于软电静力学弯曲致动器的,电静力学驱动的系绳无腿软跳跃机器人,这种机器人仅仅1.1克重,6.5厘米长,0.85毫米厚,能够实现7.68倍体高的跳跃高度和每秒6.01倍体长的连续向前跳跃速度,结合两个执行器单元,可实现每秒138.4°的转向速度。

为解决快速越障机器人面临的挑战:在没有堆叠的情况下提高单跳性能;实现快速恢复;产生向前跳跃和转向跳跃。研究人员使用基于电静力学原理和框架的快速弯曲和回弹,来增强致动器的跳跃性能。


研究人员将新的解决方案命名为LSJR:一种电液静力驱动的系留式无腿软跳跃机器人,该机器人基于软电液静力弯曲致动器(sEHBA),具有快速、连续、转向跳跃和越障能力。



 LSJR详细设计和运动原理

图片来源:Nature Communications



机器人弹跳的原理和效果

图片来源:Nature Communications



LSJR移动前进测试

图片来源:Nature Communications



LSJR移动前进测试跨越障碍

图片来源:Nature Communications


相关论文发表在科学期刊《自然-通讯》(Nature Communications)上,论文的主要作者分别来自重庆大学、哈尔滨工业大学、上海大学、北京航空航天大学等。


研究人员还将其他功能性电子设备(如传感器)集成到制动器上,从而实现包括侦测环境变化在内的多种应用,并建议未来进行结构优化以改进软体机器人的跳跃性能,未来或对无绳方案的进一步研究或可增进这类软体机器人的通用性。


参考资料:

https://www.nature.com/articles/s41467-021-27265-w


文章来源:学术头条