创建更符合生物学的蜘蛛机器人以研究主动振动感知
机器人学
2026-01-26 v1
摘要
蜘蛛通过腿关节处的振动传感器检测网上的猎物。它们在捕食感知时常会动态蜷缩腿部，这可能是一种主动感知策略。然而，如何通过蜷缩腿部来增强感知尚不清楚，因为测量活体动物的振动极其困难。我们采用机器人物理建模来研究此问题。我们之前的蜘蛛机器人只有四条腿，腿部形态简化，且蜷缩运动范围浅。本文中，我们开发了新的蜘蛛机器人，拥有八条腿，每条腿有四个关节，更贴近蜘蛛腿部形态。腿部外壳采用 3D 打印制造，关节刚度通过集成硅胶模塑并采用可变材料和几何形状进行调校。腱驱动执行器允许机器人蜘蛛深蜷缩所有八条腿，而关节处的加速度计记录腿部振动。实验结果表明，我们的新机器人在再现前一机器人关键振动特征的同时，提高了生物学准确性。我们的新机器人为研究腿部行为如何调制网上振动感知提供了更符合生物学的机器人物理模型。
引用
@article{arxiv.2601.16691,
title = {Creating a biologically more accurate spider robot to study active vibration sensing},
author = {Siyuan Sun and Eugene H. Lin and Nathan Brown and Hsin-Yi Hung and Andrew Gordus and Jochen Mueller and Chen Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.16691},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 12 figures