NASU——新型驱动螺旋单元：受折纸启发的移动地面机器人螺旋推进

基于螺旋的 locomotion 是一种在包括水、沙和砾石在内的广泛介质中均具鲁棒性的运动方法。螺旋的一个挑战在于其存在大量影响运动性能的关键设计参数。其中一个关键参数是攻角（也称为导程角），已被证明会显著影响螺旋推进器在行进速度、产生力、滑移程度和沉陷量方面的性能。因此，最优设计选择可能随应用和任务目标而有显著差异。在这项工作中，我们提出新型驱动螺旋单元（NASU）。它是首个基于螺旋的推进设计，能够实现攻角的动态重构，以优化跨多种介质和用例的运动。该设计受折纸机器人中的kresling单元启发，攻角由线性致动器调节，而整个单元绕其轴旋转以产生推进力。NASU被集成到一个移动测试平台中，并在砾石、草地和沙等多种介质中进行实验。我们的实验结果表明，就攻角而言，运动效率与速度之间存在权衡，且所提出的设计通过允许控制以优化效率或速度，是可重构螺旋的一个有前景的方向。