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类腿 locomotion 泥地上的脚部阻力模型

机器人学 2026-04-15 v1

摘要

类腿机器人在形变性和高度柔软的地形(如泥地)上面临巨大的挑战。我们提出一种用于类腿脚部与泥浆相互作用的阻力模型。该模型能够捕捉泥浆悬浮液的粘弹性、厚度效应 (thixotropy) 以及回抽吸附等流变行为。该新模型的一个显著优势在于,其统一的表述形式能够提供物理解释并准确预测阻力。我们进一步利用该阻力模型设计了一种新的形变脚掌,以实现在泥地上的有效且高效的类腿 locomotion。我们开展了大量实验以验证该阻力模型,实验结果表明,形变脚掌不仅显著提升了在泥地上的 locomotion 灵活性,还增强了步行能效。该新的阻力模型可进一步用于开发针对泥地环境的类腿机器人的数据驱动仿真与 locomotion 控制。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.12006,
  title  = {A Foot Resistive Force Model for Legged Locomotion on Muddy Terrains},
  author = {Xunjie Chen and Liuyin Wang and Xinyan Huang and Jerry Shan and Yantao Shen and Jingang Yi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.12006},
  year   = {2026}
}

备注

IEEE/ASME Transactions on Mechatronics (under review)