鸟类启发的爪部设计使机器人能够栖息或行走

多模态无人机（Unmanned Aerial Vehicles，UAV）很少能具备两种以上模态，即飞行与行走，或飞行与栖息。然而，能够飞行、栖息和行走可通过扩展其作业范围进一步提升其实用性。例如，空中机器人可长距离飞行，在高处栖息以勘察周围环境，然后行走以避开可能妨碍飞行的障碍物。鸟类能够完成这三项任务，从而为如何开发具备同样能力的机器人提供了实用范例。本文提出一种专门的鸟类启发爪部设计，使无人机能够被动栖息或行走。其关键创新在于将 Hoberman 连杆腿与 Fin Ray 爪结合，利用无人机自身重量使爪部缠绕栖息枝，或向相反方向过度伸展形成上曲形状以稳定地面运动。由于该设计利用载体重量，这种欠驱动设计轻量且低功耗。加入爪尖后，45g 的爪部能够将 700g 的无人机以近 20 度角固定在栖息枝上。在杂乱环境阻碍飞行且需长任务时间的场景中，飞行、栖息与行走的结合至关重要。