靈感來自水蛭的爬墻機器人

?機器人資訊 ????|???? ?2020-08-31

靈感來自水蛭的爬墻機器人


 

  LEeCH(受水蛭 啟發的縱向可擴展連續機器人)由豐橋技術科學大學(TUT)機械工程系副教授Tomoaki Mashimo博士與劍橋大學工程系的Fumiya Iida博士合作完成研究,該研究發表在Soft Robotics期刊上。

 

  受陸地水蛭的啟發,LEeCH能夠在不受任何限制的情況下伸展和彎曲身體,由于其靈活的結構(由淋浴軟管材料制成)和兩個吸盤,機器人已成功沿著垂直墻壁爬上并翻越到達另一側。

 

  爬壁機器人具有廣泛的潛在應用,包括建筑檢查和維護,以及災難現場的搜救任務。在實際應用中,機器人需要通過墻壁上的障礙物進行爬行,以及從不同方向上爬到墻壁上。機器人最艱巨的任務是能夠爬上墻頂并穿過頂部到達另一側,目前Leech已經實現了這個,也是世界上第一次實現這個自由運動。

 

  Fumiya Iida博士說:“爬升機器人具有廣泛的潛在應用,包括建筑物檢查,維護,施工和搜索和救援任務。攀爬機器人在理論和實踐上仍然是一個具有挑戰性的研究領域,我們共同制造了一個受水蛭啟發的機器人,可以從一個表面爬到另一個表面并且可以在沒有任何限制的情況下攀爬垂直墻,從而推動這一領域的重大進步。

 

  “這個項目是基于與訪問博士生Ayato Kanada的合作完成的。我們的論文展示了TUT新穎的執行器技術與我們的理論軟機器人框架的成功協同作用,”他補充道。

 

  研究小組利用淋浴軟管的管結構設計了一種新的運動機構,以模擬水蛭的特性,即輕便,靈活和可擴展。機器人具有由三個并聯連接的柔性管組成的主體。通過控制由齒輪供給的每個柔性管的長度,主體可以彎曲或伸長。

 

  TUT的博士課程學生,該研究的主要作者Ayato Kanada在家中的浴室里提出了LEeCH的想法。“當我無意中最大限度地打開水龍頭的時候,淋浴軟管似乎有了生命。然后我想到如果我可以操縱一根軟管,我就可以制造一個動態運動的機器人。“他說。

 

  該團隊現在正在考慮通過將流體注入腔體來改變管子剛度的可能性。陸地水蛭的身體是如此輕盈和柔軟,以至于它們不會在從高處墜落時受到巨大傷害。同樣,具有柔性結構的機器人不僅能夠很好地適應環境,而且還能夠承受碰撞。因此,重量輕且靈活是攀爬機器人安全和生存所必需的。

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