使用预压缩变厚度柔性梁的单驱动器波动软体机器人

软体机器人——由于其身体固有的柔韧性——能够自适应地在非结构化环境中导航。在软体机器人中实现的最流行的运动步态之一是波动。软体机器人中的波动运动类似于蛇、鳗鱼和秀丽隐杆线虫等线形生物的移动步态。通常，在软体机器人上实现波动运动需要许多驱动器来控制线形身体的每个部分。多个驱动器增加的重量限制了软体机器人的导航性能。在本文中，我们提出了一种简单的肌腱驱动柔性梁，仅使用一个驱动器（直流电机），即可沿梁产生机械行波，以支持软体机器人的波动运动。该梁将沿其轴线通过缩短两根肌腱的长度进行预压缩，形成S形，从而预紧肌腱。电机将缠绕和释放肌腱，使柔性梁变形，并沿机器人身体产生行波。我们通过实验不同的预紧力来表征肌腱预紧力与直流电机缠绕/释放之间的关系。我们的方案使得能够简单实现波动运动，以支持软体机器人的运动。