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灵感来自水蛭的爬墙机器人

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LEeCH(受水蛭 启发的纵向可扩展连续机器人)由丰桥技术科学大学(TUT)机械工程系副教授Tomoaki Mashimo博士与剑桥大学工程系的Fumiya Iida博士合作完成研究,该研究发表在Soft Robotics期刊上。

受陆地水蛭的启发,LEeCH能够在不受任何限制的情况下伸展和弯曲身体,由于其灵活的结构(由淋浴软管材料制成)和两个吸盘,机器人已成功沿着垂直墙壁爬上并翻越到达另一侧。

爬壁机器人具有广泛的潜在应用,包括建筑检查和维护,以及灾难现场的搜救任务。在实际应用中,机器人需要通过墙壁上的障碍物进行爬行,以及从不同方向上爬到墙壁上。机器人最艰巨的任务是能够爬上墙顶并穿过顶部到达另一侧,目前Leech已经实现了这个,也是世界上第一次实现这个自由运动。

Fumiya Iida博士说:“爬升机器人具有广泛的潜在应用,包括建筑物检查,维护,施工和搜索和救援任务。攀爬机器人在理论和实践上仍然是一个具有挑战性的研究领域,我们共同制造了一个受水蛭启发的机器人,可以从一个表面爬到另一个表面并且可以在没有任何限制的情况下攀爬垂直墙,从而推动这一领域的重大进步。

“这个项目是基于与访问博士生Ayato Kanada的合作完成的。我们的论文展示了TUT新颖的执行器技术与我们的理论软机器人框架的成功协同作用,”他补充道。

研究小组利用淋浴软管的管结构设计了一种新的运动机构,以模拟水蛭的特性,即轻便,灵活和可扩展。机器人具有由三个并联连接的柔性管组成的主体。通过控制由齿轮供给的每个柔性管的长度,主体可以弯曲或伸长。

TUT的博士课程学生,该研究的主要作者Ayato Kanada在家中的浴室里提出了LEeCH的想法。“当我无意中最大限度地打开水龙头的时候,淋浴软管似乎有了生命。然后我想到如果我可以操纵一根软管,我就可以制造一个动态运动的机器人。“他说。

该团队现在正在考虑通过将流体注入腔体来改变管子刚度的可能性。陆地水蛭的身体是如此轻盈和柔软,以至于它们不会在从高处坠落时受到巨大伤害。同样,具有柔性结构的机器人不仅能够很好地适应环境,而且还能够承受碰撞。因此,重量轻且灵活是攀爬机器人安全和生存所必需的。

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