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半岛体彩 从海豹动作中汲取灵感 哈工大(深圳)团队研发出12克微型爬行机器人

发布时间:2024-09-19 10:46:26点击:1来源:半岛体彩最新网址 作者:半岛体彩官方下载

  领域,简化驱动形式和减少驱动器数量是一大难题。为了突破这一瓶颈,哈工大(深圳)机电工程与自动化学院李兵教授、李曜教授团队从海豹踱步跳动的形态中汲取灵感,探索了一种全新的驱动方法。基于此的

  驱动器是限制机器人尺寸的关键因素。现有的微型机器多依靠集成多个执行器来确保灵活性,但系统的复杂度限制了其进一步微型化。而只采用一个执行器的机器人,虽然结构简单,却在平面运动的灵活性和精度方面存在严重不足。为了解决这一问题,李兵、李曜团队探索了一种全新的驱动方法,其灵感来源于海豹的踱步跳动方式。这种方法能够使仅采用单一的刚体机器人在欠驱动条件下实现直行、弧行、转向等灵活运动,为单驱动移动机器人的设计提供了全新思路。该研究团队引入了一项名为“偏心力驱动的多方向运动传递(ERDMT)”的创新技术,利用一个倾斜的偏心电机和一个双腿结构就实现了灵活的平面运动。

  同时,该研究提出了一种基于偏心旋转的“踱步跳跃”传动技术。该技术能够在特定转速范围内,使系统稳定地实现微观尺度(30-400μm)的踱步跳跃运动,并首次实现了单电机偏心旋转驱动下的直行运动。这项技术基于一个简单而巧妙的原理:通过调节电机转速即可控制机器人的前进运动和双向转向,无需复杂的电机相位控制或正反转调节。ERDMT技术为微型机器人平面运动驱动提供了一种更直接、更简洁的途径。

  基于该驱动原理,团队研制出了一款名为GASR的微型爬行机器人,其重量仅为1.2克。得益于其稳定、精确的运动性能,GASR即使在没有反馈控制的情况下,也能够灵活地穿行于各种障碍物。据介绍,微型爬行机器人具有体型小、质量轻的特点,可以在管道巡检与监测、复杂仪器内部检修等工业领域发挥重要作用,也可以在公共安全检查与排险任务中展现特有优势。在医学领域,该种机器人的传动技术也可以拓展微创治疗工具的使用场景。

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