四足爬行机器人运动_静电力柔性爬墙机器人（Softwallclimbingrobots）

Soft wall-climbing robots-Science Robotics

摘要&＃xff1a;

能够攀爬墙壁的现有机器人主要依赖于诸如电动机的刚性致动器&＃xff0c;但是尚未实现基于类似肌肉的致动器的软壁爬行机器人。在这里&＃xff0c;我们报告了一种系留式软机器人&＃xff0c;它能够以90°的角度攀爬由木材&＃xff0c;纸张和玻璃制成的墙壁&＃xff0c;速度高达每秒0.75体长和多模式运动&＃xff0c;包括攀爬&＃xff0c;爬行和转弯。这种柔软的爬墙机器人可以通过&＃xff08;i&＃xff09;介电弹性体人造肌肉&＃xff0c;使软机器人身体快速周期性变形&＃xff0c;&＃xff08;ii&＃xff09;电粘附脚&＃xff0c;使机器人不同部位在墙壁上的时空控制粘附&＃xff0c;和&＃xff08; iii&＃xff09;控制策略&＃xff0c;使身体变形和足部电粘附同步以稳定攀爬。我们进一步证明&＃xff0c;我们的软机器人可以携带相机在垂直隧道中拍摄视频&＃xff0c;改变其身高以在狭窄的空间中导航&＃xff0c;并遵循迷宫般的平面轨迹。我们的软机器人模仿了垂直攀爬能力和柔软生物体所展现的敏捷适应性运动。

上图所示。软爬壁机器人的设计与工作原理。(A)软机器人的变形体采用介电弹性体作动器&＃xff0c;脚采用双极电粘接垫&＃xff0c;粘接可控。(左)致动器由双轴预拉伸(五倍)介质弹性体膜(vhb4910;未变形厚度&＃xff0c;1毫米)&＃xff0c;夹有两个顺应电极(碳润滑脂)和一个灵活的框架(厚度&＃xff0c;0.3毫米)。(中)预拉伸膜放松后&＃xff0c;致动器屈曲成鞍状结构。(右)每个电粘脚由一个铜电极层(厚度0.018 mm)和两个聚酰亚胺层(厚度0.02 mm)夹层组成。(B)攀登原理图。介质弹性体作动器(周期为T的正弦电压VA)在将施加的方形电压切换到两个电粘接脚时扩展或收缩。在每一个循环中&＃xff0c;软机器人上升一段距离DL。(C)致动器和电粘脚实现爬升运动的控制电压序列。(D)爬上透明玻璃墙的静止图像(电影S1)。(E)木墙上装载10克载荷的攀登过程的静止图像(电影S2)。

原文献链接&＃xff1a;

相关链接&＃xff1a;

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