无轮软体机器蛇运动：侧行与螺旋滚动步态研究
机器人学
2023-03-07 v1
摘要
软体机器蛇（SRSs）具有连续且柔顺的独特特性组合，使其能够模仿生物蛇的复杂运动。尽管此前已有开发SRSs的尝试，但许多仅限于平面运动或利用轮子实现运动，这限制了它们模仿生物蛇全部运动范围的能力。我们提出了一种新型SRSs设计，该设计无轮且由气动驱动，仅依靠空间弯曲来实现运动。我们推导了所提出SRSs的运动学模型，并利用其实现了两种蛇运动轨迹，即侧行（sidewinding）和螺旋滚动（helical rolling）。这些运动在我们的SRS原型上针对不同步态参数进行了实验评估。结果表明，SRS能够成功模仿所提出的空间运动轨迹。相较于此前仅限于平面运动或依赖轮子运动的设计，这是一个显著改进。SRS有效模仿生物蛇复杂运动的能力为其各类应用开辟了新可能。
引用
@article{arxiv.2303.02285,
title = {Wheelless Soft Robotic Snake Locomotion: Study on Sidewinding and Helical Rolling Gaits},
author = {Dimuthu D. K. Arachchige and Dulanjana M. Perera and Sanjaya Mallikarachchi and Iyad Kanj and Yue Chen and Isuru S. Godage},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.02285},
year = {2023}
}
备注
This paper has been accepted to 2023 IEEE-RAS International Conference on Soft Robotics (RoboSoft)