混合模块化攀爬机器人的进展：设计原则与优化策略

本文探讨了混合式杆或树干攀爬机器人的设计策略，重点关注用于指导设计决策和评估适应性与性能等指标的方法。我们开发了一种轮式抓取混合机器人，其配备模块化、腱驱动的抓取臂以及安装在转台上的轮式驱动系统，能够攀爬不同直径的柱体。这里的关键创新在于欠驱动臂，可以通过添加或移除模块化连杆来适应不同的柱体尺寸，尽管该机器人还具备自锁（无动力情况下机器人通过摩擦力停留在柱体上的能力）、自主抓取以及绕柱体轴线旋转等能力。数学模型描述了自锁和垂直攀爬的条件。实验结果证明了该机器人在攀爬和自锁方面的有效性，验证了所提出的模型，并突出了工业应用中全自动解决方案的潜力。这项工作为评估和设计混合攀爬机器人提供了一个综合框架，促进了在攀爬高大结构至关重要的环境中自主机器人技术的进步。