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研究人员开发出折纸启发的机器人黑白电视

一通机械网 2022-08-30 23:51:54

研究人员开发出折纸启发的机器人

由伊利诺伊大学机械科学学院的工程学教授和学生组成的团队进行的一项新研究（作为受邀论文发表在《智能材料和结构》上）详细介绍了如何使用折纸结构和生物启发的设计来创建爬行机器人。

助理教授Aimy Wissa和Sameh Tawfick以及研究生Alexander Pagano和本科生Yanxi Xi和Brian Chien都使用折纸折纸原理来构造和驱动机构和机器，以便与小型，可扩展，廉价的机器人以及可部署的机器人集成适应性结构。

陶菲克说，它们的灵感来自于诸如维纳斯捕蝇草和单鞭毛细菌游动这样的软植物的快速运动，这两种运动都利用其身体的柔韧性迅速捕捉，快速运动并节省能量中国机械网okmao.com。

Wissa说：“本文介绍了一种以生物为灵感的爬行机器人的设计。” “机器人使用折纸构造块来模仿worm的步态和同分异形特性，并使用定向材料设计来模仿the上的刚毛的功能，以防止向后滑动。”

研究人员研究了使用折纸的Kresling折痕图案的概念，该折纸是具有多边形底面的手性塔。这座折纸塔将其膨胀和收缩与纵向和旋转运动耦合，类似于螺钉，并且他们利用屈曲不稳定性从小的输入完成大行程的捕捉运动。

他们的设计利用屈曲折纸塔制成的骨架作为将电机旋转转换为蠕虫机器人快速膨胀和收缩的机制，从而实现步态爬行。它可以前进和后退，使用反复的膨胀和收缩。

他们写道：“从平板生产功能强大且几何复杂的3D机械系统的能力为远程可自主部署的系统或低成本集成运动的机器人领域带来了令人兴奋的机遇。”

他们的数学分析被认为是首次使用虚拟折叠的思想来分析折弯的克雷斯林式折纸塔中的面板弯曲。这种配置在能耗方面具有优势，并使开环运动控制变得简单明了。

向前发展，这种设计还可以用于操纵，动臂和活动结构。

Wissa说：“本文介绍的工作利用了团队在建筑材料和受生物启发的机器人设计方面的专业知识。” “我们计划继续以我们的发现为基础，设计，建模和测试具有多种运动模式的受生物启发的模块化机器人。”