通过磁力致动实现藤蔓机器人的外部引导

本文探讨了用于藤蔓机器人外部磁力控制的概念，以实现其高曲率引导和导航，可用于内腔应用。藤蔓机器人灵感来源于自然生长和运动策略，具备独特的形状适应能力，允许被动变形绕过障碍物。然而，在无额外引导机制的情况下，它们缺乏主动选择生长所需方向的能力。讨论了磁力驱动的生长机器人的原理，并展示了实验结果表明所提出的磁力致动方法有效。我们 presented a 25 mm 直径的藤蔓机器人，集成了磁力 tip 封装，包括 6 自由度 (DOF) 定位和摄像头，并 实现了 3.85 cm 的最小弯曲半径，内部压力为 30 kPa。此外，我们评估了机器人通过复杂导航任务形成紧密曲率的能力，磁力致动允许在不打结的情况下进行扩展自由空间导航。磁力 tip 的悬停也经 6 DOF 定位系统验证，以确保藤蔓机器人的无剪切特性得以保留。此外，利用磁力 wrench 在 tip 处，我们展示了藤蔓机器人收回的初步结果。上述发现为开发用于内腔应用的可控藤蔓机器人贡献了高 tip 力和无剪切导航能力。