我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

机械传动2026年第02期:基于弯扭一体致动器的仿龟软体机器人设计与研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:汪禧龙;陆益民;徐文;吕仲明;王勇;

单位:合肥工业大学机械工程学院;上海电机学院电气学院;武汉大学电气与自动化学院;

摘要:【目的】针对现有仿龟机器人难以兼顾多模态运动与多场景适应的问题,基于龟类肢体运动学特性,设计并优化兼具弯曲与扭转功能的弯扭一体致动器,实现仿龟软体机器人的两栖运动与环境适配。【方法】首先,优化致动器结构参数,通过试验表征其输出特性;其次,依据陆龟与海龟运动模式差异,构建非对称、对称及转向步态规划,设计气动控制方案;然后,集成视觉识别系统;最后,制作机器人样机,开展负载、多环境运动及避障寻物试验。【结果】试验表明,该机器人最大负载达1 145 g(自身质量的2.6倍),仿陆龟步态速度为1.15 cm/s(相当于每秒移动体长的0.058),仿海龟步态速度为0.59 cm/s(相当于每秒移动体长的0.03);在沙地、崎岖路面、斜坡及浅水环境中运动稳定,且具备环境感知与自主避障寻物能力,满足设计要求。

关键词:仿龟软体机器人;;弯扭致动器;;步态规划;;控制方案;;自主识别

基金资助:国家自然科学基金联合基金项目(U1713210);; 合肥工业大学校企联合项目(W2023JSKF0133);; 中国博士后科学基金项目(2024M762476);; 湖北省博士后项目(2024HBBHCXB057)