SenSnake：用于研究复杂三维地形中运动的具备接触力感知的蛇形机器人
机器人学
2025-09-26 v4 生物物理
摘要
尽管在多种环境中取得了进展，但蛇形机器人在穿越具有大型障碍物的复杂三维地形方面仍远落后于真实的蛇。这是由于缺乏对如何控制三维身体弯曲以推压地形特征从而产生和控制推进的理解。生物学研究表明，广适性蛇类利用接触力感知来实时调整身体弯曲以实现这一点。然而，由于缺乏对其力感知器官工作原理的基础知识，研究蛇类中这种感觉调制力控制极具挑战性。在此，我们采用机器人物理学方法来取得进展，首先开发了一种具备接触力感知、能够进行三维身体弯曲的蛇形机器人，以实现系统的运动实验和力测量。经过两次开发与测试迭代，我们创造了一个 12 段的机器人，其所有段上均分布有带有柔性外壳的 36 个压阻片传感器，采样频率为 30 Hz。该机器人在使用垂直弯曲穿越大型障碍物时测量了接触力，具有高重复性，实现了提供系统实验平台的目标。最后，我们探索了考虑压阻传感器粘弹性行为的基于模型的标定，这将有助于未来的研究。
引用
@article{arxiv.2112.09078,
title = {SenSnake: A snake robot with contact force sensing for studying locomotion in complex 3-D terrain},
author = {Divya Ramesh and Qiyuan Fu and Chen Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09078},
year = {2025}
}