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材料重塑和非传统步态有助于机器人在颗粒状地形上的运动

《Science Robotics》       2020-11-02

〖内容摘要〗自主机器人和车辆有时必须在松散的颗粒状地形上从运动故障中恢复。最近的机动性挑战促使美国国家航空航天局约翰逊航天中心开发了一种原型月球漫游车Resource Prospector 15(RP15),它具有轮式、腿式和爬行行为。为了系统地了解这种装置的地形力学性能,我们开发了按比例缩小的漫游者机器人,并研究了它在干湿颗粒介质斜坡上的运动。在机器人的车轮旋转动作中增加了脚踏步态,使机器人的动力学从轮式车辆转变为通过摩擦流体进行划动的运动。颗粒阻力测量和修正的阻力理论有助于建立这种动力学模型。一种特殊的步态策略,可在机器人下方搅动并周期性地回流谷物,从而使其能够“游动”松散固结的丘陵。虽然基质扰动通常会阻碍颗粒介质的运动,但RP15的多模态设计和多种可能的步态促进了自组织局部摩擦流体的形成,从而实现有效的稳健运输。

〖来源〗《Science Robotics》年:2020,5(42) 总页数:10 语种:英语  分类号:TP24


关键词:材料重塑; 非传统步态; 机器人; 颗粒状地形; 运动