基于弯扭一体致动器的仿龟软体机器人设计与研究
汪禧龙1
陆益民1
徐文2
吕仲明3
王勇1
1.合肥工业大学 机械工程学院,合肥 2300092.上海电机学院 电气学院,上海 2013063.武汉大学 电气与自动化学院,武汉 430072
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
分类号：TP242(自动化技术及设备)
资助基金：国家自然科学基金(U1713210)合肥工业大学校企联合项目(W2023JSKF0133)中国博士后科学基金(2024M762476)湖北省博士后项目(2024HBBHCXB057)
论文发表日期：2026-02-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：16( 45-60 )
英文信息