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基于双稳态形状记忆合金驱动的脉冲喷射软体水下机器人

机器人学 2025-04-08 v1

摘要

本文提出了一种仿生软体水下机器人 DilBot 的设计与实验验证,该机器人采用双稳态形状记忆合金驱动的发动机实现脉冲喷射式 locomotion。灵感来源于箱状水母高效游动机制,DilBot 采用封装在硅胶保护层中的 antagonistic 形状记忆合金弹簧实现高推力驱动。创新的双稳态机制允许通过受控储存与释放能量,实现连续游动循环。通过自由游动实验和力量表征测试评估了 DilBot 的性能,峰值速度达 158 mm/s,最大推力为 5.59 N。该工作证明了形状记忆合金执行器在水下环境中提高效率的新方法,为未来在水下环境监测中应用于机器人群体提供了可行路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.03988,
  title  = {Bistable SMA-driven engine for pulse-jet locomotion in soft aquatic robots},
  author = {Graziella Bedenik and Antonio Morales and Supun Pieris and Barbara da Silva and John W. Kurelek and Melissa Greeff and Matthew Robertson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.03988},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 8 figures, to be published in 8th IEEE-RAS International Conference on Soft Robotics (RoboSoft 2025)