互锁尖刺在颗粒材料上的附着力
机器人学
2023-04-25 v2 软凝聚态物质
摘要
互锁驱动系统通过将窄式铰接尖刺插入地面，并借助土壤强度抵抗水平牵引力来产生附着力。该系统在低重力环境中颇有前景，因重量不足轮胎附着力低。在 Earth and Space 2021，我们报道了此类尖刺在粉质黏壤土（一种黏性土）上的表现。我们发现此类土中临界深度下的附着力由侧向土体破坏区提供。我们还发现铰接将水平牵引力转为垂直贯入力，足以使窄尖刺自调节地贯至土体可承牵引力的深度。无黏聚强度的颗粒材料（如风化层或砂）可能比黏性土提供更低垂直贯入阻与水平牵引阻，引出互锁尖刺在颗粒材料上能否及产生多少牵引力的问题。本文报道研究干与不饱和湿砂中不同尖刺设计的现场试验。结果表明疏松颗粒材比黏性土需更大尖刺，这些大尖刺可靠贯入干湿砂且有望良好附着效率。试验指示在砂上更大尖刺直径可改善拉重比而不损附着性能。
引用
@article{arxiv.2205.00840,
title = {Traction of Interlocking Spikes on a Granular Material},
author = {Volker Nannen and Damian Bover},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.00840},
year = {2023}
}