一支研究团队近日公布了一款尖端水陆两栖机器狗,该装置能在陆地和水域环境实现极为高效的双栖行走。
现有的两栖机器人主要受爬行动物或昆虫启发,通常在敏捷性、动力和负载能力方面存在局限。基于犬类游泳方式设计的仿生两栖机器人,能轻松实现水陆过渡,克服了昆虫仿生设计的诸多挑战。
该两栖机器人为环境研究、军用载具、救援任务等未来应用铺平了道路。
为增强水中机动性,这款仿生机器狗配置了独特的划水机构,精准模拟犬类游泳动作。通过精密的结构工程设计(包括精确的配重与浮力平衡),确保稳定高效的水中性能。
团队研发并测试了三种划水步态:
- 两种优化速度与推进力的犬泳式方案
- 一种强化水中稳定性的类小跑步态划水模式
大量实验表明,犬泳式在速度方面表现卓越,最高水中时速达0.576公里/小时;而类小跑步态则优先保障稳定性。在陆地上,该两栖机器狗时速可达1.26公里/小时,展现卓越的水陆两栖机动能力。
"此项创新标志着自然仿生机器人设计的重大突破,"论文通讯作者李云泉表示。
"得益于模拟真实犬类自然划水步态的仿生轨迹规划技术,我们的机器狗实现了水陆高效运动。双关节腿部结构和三种划水步态协同作用,有效解决了以往游泳速度慢、步态规划不切实际等局限,大幅提升了机器狗的水中作业效能。"