液压体积软体可翻转藤藓机器人驾驶机制用于水下探索
机器人学
2024-09-26 v1
摘要
尽管地球大部分被水覆盖，但下水区域的探索仍受限于其固有挑战和困难之处。当前最先进的机器人，如遥控操作车（ROV）和自主 underwater 车（AUV），体积大、刚性且无法适应其环境。软体机器人提供了解決方案。流体驱动的翻转或生长机器人尤其适合。虽然当前的翻转机器人在陆地上已有许多应用，但其固有特性使其特别适合水下环境。在考虑水下翻转机器人时，建立合适的驾驶机制以实现所需方向改变是重要因素。本项目提出一种设计，可在水下实现驾驶，通过使用弯曲袋子实现，这种设计在陆地翻转机器人文献中常见。这些弯曲袋子收缩以实现方向改变。类似于其陆地 counterparts，水下翻转机器人使用同一流体与其操作环境中的 fluid 进行扩展和弯曲，但还用于额外的中性浮力。弯曲袋子的作动方法意味着机器人在驾驶之前必须完全展开。构建了三个相同设计和尺寸的机器人，使用聚乙烯管子进行测试。我们的研究表明，尽管本文中软体翻转机器人设计在气压体积下无法持续生成相同的弯曲量，但它仍在不同气压体积范围内实现了适当的弯曲，并观察到在 2000 ml 时弯曲至最大角度为 68 度，这与文献中陆地翻转机器人的弯曲角度相当。
引用
@article{arxiv.2409.16976,
title = {Hydraulic Volumetric Soft Everting Vine Robot Steering Mechanism for Underwater Exploration},
author = {Danyaal Kaleel and Benoit Clement and Kaspar Althoefer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16976},
year = {2024}
}