LaMMos——基于电动螺丝的可重构机器人与外骨骼套装锁合机构

可重构机器人指的是这样一类机器人：其组成部件（独立的关节与连杆）能够以多种构型与几何形式进行装配。现有大多数锁合机构基于挂钩、笼具或磁铁等物理工具，这限制了有效载荷能力。因此，机器人需要一种能够在不牺牲载荷能力的前提下实现自身重构的锁合机构。本文提出一种基于柔性螺丝连接原理的锁合机构。其中，执行器用于移动机器人的连杆与关节，同时通过电动螺丝将它们连接、并通过旋松螺丝使它们脱离。我们机构构型中所用的支架可承受高达 5000N 的最大力。LaMMos——基于电动螺丝的锁合机构已应用于 DeWaLoP——开发水管泄漏预防的管内机器人。它通过重构腿部位置，帮助机器人收缩身体以爬入最小直径的管道；并在机器人进入管道后将腿部位置恢复到原始状态。此外，LaMMos 通过将腿部动态整合到结构中，为机器人腿部增添了刚度。另外，我们给出了 LaMMos 机构在外骨骼套装中的应用，以在长时间搬运重物时减轻关节处电机的负担。该机构在功能性、载荷与尺寸方面为机器人研究提供了诸多有趣的机会。