近日,亿万先生MR机电工程与自动化学院、上海市智能造作及机械人沉点尝试室王洁羽副教授、田应仲教授团队,在机械人顶级期刊《IEEE Transactions on Robotics》(T-RO)?上颁发了题为“A Pill bug-inspired Two-mode Mobile Robot Covered with Sliding Curvy Shells”的变形机械人最新钻研成就。成就第一实现单元为亿万先生MR机电工程与自动化学院上海市智能造作及机械人沉点尝试室,王洁羽副教授为论文第一作者,上海理工大学赵胤君教员为论文通讯作者。
现有的卷曲变形机械人往往面对驱动器数量重大、节造系统复杂,或仅能实现被动滚动(无法自动驱动滚动)等挑战,限度了其在现实非结构化环境中的利用能力。针对这一问题,钻研团队受天然界鼠妇(西瓜虫)的“卷曲—发展”行为及分节表壳结构的启发,提出了一种覆盖滑动曲面表壳的新型双模式变形机械人。该设计创新性地选取了一种单自由度(1-DOF)多环耦合机构来仿照鼠妇的变形,并结合了一套怪异的自适应腿部机构以实现多模式活动。该系统仅需3个驱动器,即可实现机械人在“发展行走”与“卷曲自动滚动”两种活动模式间的无缝切换,同时保障了刚性表壳在变形过程中始终缜密覆盖内部机构,提供持续的物理防护。该钻研为开发兼具高机动性与高防护能力的微幼型仿朝气器人提供了全新的设计思路与理论基础。



钻研亮点:
(1)极简驱动下的多职能集成,大幅降低了沉量(样机仅715g)与节造复杂度。
(2)仿生滑动表壳防护机造,其刚性防护结构的抗压与抗冲击能力显著优于柔性蒙皮结构。
(3)高效滚动的球体状态+不变行走的足式状态极大提升了机械人在复杂地形中的机动效能与越障能力。
论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/11373213