用于增强类蛇机器人机动性的原位旋转

为类蛇机器人设计用于原位旋转的步态，填补了传统上以平移优先的运动步态集合中的空白。本文设计了一种“原位转弯”步态，并展示了以形状为中心的建模框架捕捉该步态运动特性的能力。用于转弯的形状建模涉及由驻波描述的时变连续体曲线。假定的机器人与地面粘性摩擦相互作用导致了以时变形状模型为条件的体动力学。描述原位转弯步态的动力学方程通过基于物理的仿真器和实体机器人，在一个铰接式类蛇机器人上得到了验证。结果证实，以形状为中心的建模框架能够对具有根本不同体地接触模式的多种类蛇机器人步态进行建模。作为应用演示，示例运动场景将基于形状中心的原位转弯步态与直线步态相结合，基于多模态运动规划策略在受限环境中进行机动。统一的以形状为中心的建模促进了类蛇机器人的轨迹规划与跟踪，使其能够成功通过非平凡的障碍配置。