可重组的最小驱动连续轨道机器人

以色列一所大学的仿生和医疗机器人实验室的研究人员设计了一种可重新配置的机器人RTCR,这种机器人能够利用最小数量的驱动器在空中跟踪爬台阶和克服障碍。RTCR(可重构连续跟踪机器人)可以通过一系列链接和一个单驱动器改变其整个身体的形状,并利用它在前进过程中建立自己的轨道。

仅使用2个电机(当前设计中为3个电机)驱动时,跟踪机器人即可更改其形状。机器人可以越过障碍物而不会碰到它们。该机器人可应用于搜救,农业,管道检查,工业维护等。

该机器人利用一个安装在常规轨道上的常规推进电机(执行器)来研发这款机器人的。常规轨道上有一个锁定机构位于前端。组成轨道的连杆设计独特,可以在-20到+45之间自由旋转。当他们到达机器人的前面时,也可以锁定在0或+20。

机器人轨道上的每一个连杆都配有一个锁定销,当连杆穿过该连杆时,根据所设置的执行机构,锁定销可以被激活,从而使下面的连杆处于一个特定的角度。

连杆的锁定使机器人从柔性变为刚性,并允许RCTR抬起并越过障碍物。机器人的尾部有一个被动系统,它可以分离每个连杆上的锁定销,当轨道经过机器人尾部顶部时,重置轨道的灵活性。

这种能力使机器人变得即可灵活又可刚性,使它能够越过障碍或爬楼梯。虽然这本身就是一巧妙的设计,但机器人确实有一个缺点:它只能向前或向后移动,不能操纵或改变方向。研究人员表示,一个简单的解决方案是使用一对带有防滑转向的履带,就像坦克改变方向一样。他们甚至正在创造一种运动规划算法,使机器人能够在不同的地形上移动。

另外团队需要弄清楚如何获得刚性和柔性链接的最佳组合,以克服障碍。它还需要找出如何在保持简单的同时使机器人易于操作。

论文地址:https://ieeexplore.ieee.org/document/8930917

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