无电子元器件的蚯蚓机器人设计与开发

软体机器人系统因其固有的柔软性、适应性和安全性，已广泛受到关注，适用于多种应用场景。其中，以蚯蚓 locomotion 为灵感的设计因其高效的逐段运动能力，被广泛研究，以实现在狭窄和非结构化环境中的移动。现有蚯蚓-inspired机器人主要采用气动驱动，因为其高力重比和易于实现。然而，这些系统常依赖笨重、耗电的电子控制单元，限制了其实际应用。本文提出一种无电子元器件的蚯蚓-inspired气动机器人，采用改进式气动逻辑门(PLG)设计。通过将预配置的PLG单元与膀胱执行器集成，实现了一种无需外部电子组件即可完成逐段运动的插即插式模块化系统。该设计在保持高效驱动的同时，减少了系统复杂度。我们对膀胱执行器在不同工作条件下的性能进行表征，并评估了机器人的运动性能。我们的发现表明，改进的PLG-based控制系统有效地生成了逐段波动传播，实现了最小偏差的自主运动。这一研究为开发无电子元器件的逐段软体机器人提供了概念验证。该系统有望用于危险环境，因其无需牵引、具备适应性运动能力。未来工作将致力于进一步优化机器人设计，并探索使用内置压缩空气源实现无牵引运行。