一种具有可变长度形状锁定的灵巧尖端延伸机器人

柔软的尖端延伸“藤蔓”机器人在高度受限环境中提供了一种独特的检测与操控模式。出于实用性考虑，期望机器人的远端能够自由操控，而本体保持静止。然而，在以往的藤蔓机器人中，要么本体在生长后形状固定而无法操控远端，要么整个本体随尖端一同运动。在此，我们提出一种形状锁定概念，使藤蔓机器人仅移动其远端，而本体锁定在原位。这是通过使用两个不可延伸、加压、尖端延伸的腔室沿机器人本体两侧“生长”来实现的，从而在已部署的区段保持曲率。通过控制这些腔室的延伸与回缩，可改变锁定段与自由段的长度。我们提出了描述该形状锁定机制以及机器人在自由与受限环境中工作空间模型。我们通过实验验证了这些模型，显示出相比以往藤蔓机器人灵巧工作空间的提升。我们的形状锁定概念提升了藤蔓机器人的性能，推动了软体机器人在高度受限环境中检测与操控领域的发展。