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蛇形机器人可以滑动和爬过障碍物

蛇形机器人滑动器……
这款蛇机器人几乎可以爬上“高达体长38%”的楼梯。
这款蛇机器人几乎可以爬上“高达体长38%”的楼梯。
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蛇机器人的运动灵感来自于多变的王蛇如何克服障碍
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蛇机器人的运动灵感来自于多变的王蛇如何克服障碍
悬挂机构安装在每个车身段和车轮总成之间,以减少滚动不稳定性
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悬挂机构安装在每个车身段和车轮总成之间,以减少滚动不稳定性
与其他研究中的机器人相比,蛇形机器人的悬浮机制确实需要更多的动力来操作,但它的移动速度几乎与激发其设计灵感的爬行动物一样快
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与其他研究中的机器人相比,蛇形机器人的悬浮机制确实需要更多的动力来操作,但它的移动速度几乎与激发其设计灵感的爬行动物一样快
这款蛇机器人几乎可以爬上“高达体长38%”的楼梯。
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这款蛇机器人几乎可以爬上“高达体长38%”的楼梯。
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约翰霍普金斯大学的工程师们研究了蛇是如何移动的,以此来设计一种灵活的新型机器人。人们希望这一技术的发展能够导致能够轻松解决各种障碍的搜索和救援机器人。

该研究的资深作者陈丽(音)说:“我们从这些令人毛骨悚然的生物身上寻找运动灵感,因为它们在日常生活中已经非常擅长稳定地爬过障碍物了。”“希望我们的机器人能学会像蛇一样在表面上下摆动。”

蛇机器人的运动灵感来自于多变的王蛇如何克服障碍
蛇机器人的运动灵感来自于多变的王蛇如何克服障碍

通过观察多变的王蛇如何爬上不同高度和不同表面的台阶,研究人员注意到,这条蛇结合了横向波动和悬臂。当面对一个台阶时,这种爬行动物似乎把身体分成了三部分——前面和后面都前后移动,而中间部分保持僵硬。

当接近台阶时,前段长度增加,中间段长度大致不变,后段长度缩短。对于较高的台阶或光滑的地面,速度会降低,蠕动也不会太明显,以帮助保持稳定。

在研究了这些蛇的视频记录后,研究生傅启元(音)开始着手制作一个以蛇为灵感的机器人。早期版本的10节轮式履带在面对台阶时存在稳定性问题,经常翻倒或卡住。工程师们通过在每个单向轮和车身的部分之间插入一个悬挂机构,降低了车身的滚动不稳定性。

现在,在攀爬时,蛇机器人可以将自己推到表面,几乎可以钉住“高达其体长38%”的台阶。

悬挂机构安装在每个车身段和车轮总成之间,以减少滚动不稳定性
悬挂机构安装在每个车身段和车轮总成之间,以减少滚动不稳定性

团队指出,它的机器人几乎匹配了激励它的动物的速度。但是悬浮液的增加确实意味着它需要更多的果汁来操作,而不是来自其他研究的早期机器人。工程师将继续在Snake-Bot上工作,以便让它能够在3D地形上占据更复杂的障碍。

一篇关于这个项目的论文已经发表在实验生物学杂志英国皇家学会开放科学

来源:约翰霍普金斯大学

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1评论
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paul314
蛇不仅在肢段之间有被动悬挂,它们还有驱动装置。请造一个能把身体很大一部分抬离地面的蛇机器人。