浙大学术头条
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#每日一篇学术文章# 【基于Kresling折纸结构的气动爬壁机器人设计与性能分析】(Design and performance analysis of pneumatic wall-climbing robot based on Kresling origami structure)http://t.cn/AXzqOqzt
以柔性材料为主体的软体爬壁机器人可通过被动变形或主动变形来改变自身形状,以适应复杂的壁面环境。但由于柔性材料的低刚度和滞后性,现有软体爬壁机器人普遍存在驱动力不足及运动稳定性差的问题,严重制约了其实际应用。针对该问题,基于Kresling折纸结构设计了一种可灵活爬行的气动爬壁机器人。该机器人由锚定模块和伸缩模块组成,锚定模块利用吸盘在负压状态下的吸附作用来实现在壁面上的锚定,伸缩模块采用以Kresling折纸结构和塑料薄膜封皮为主体的软连续体结构,可实现伸展和收缩。通过实验测得,所设计的机器人可在坡度为0°~90°的光滑壁面上实现速度为25~28 mm/s的稳定爬行,且对不同材质的壁面均具有良好的适应性。结果表明,基于Kresling折纸结构的气动爬壁机器人不仅能够在不同坡度、不同材质的壁面上双向爬行,还能基于伸缩模块的柔顺性在壁面上灵活转弯,这可为软体爬壁机器人的设计和优化提供新思路。

关键词 :
软体爬壁机器人;软连续体结构;Kresling折纸结构;适应性;双向爬行

来源:工程设计学报

发布于 浙江