形状记忆合金驱动的连续跳跃柔性机器人

• 作者: 毛婷 彭瀚旻 查泽琳 赵燊佳
• 来源期刊: 振动、测试与诊断
• 关键词: 形状记忆合金 微型机器人 跳跃运动 柔性
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 447-452
• 页数: 6页
• 分类号: TP242|TH113.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2021.03.004

摘要

针对在复杂、狭窄的非结构化地形下跳跃机器人存在的着陆稳定性和运动连续性的问题,提出了一种形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)智能材料驱动的柔性跳跃机器人,它具有轻质小型、结构简单及连续运动的优点.利用对称的折纸柔性身体减少着陆振动,保证着陆稳定;利用对称的双SMA弹簧拮抗系统实现弹性元件交替变形和储能释能的功能;建立了柔性机器人跳跃运动的理论模型,研究了关键结构尺寸对能量储存和跳跃性能的影响机制,并研制了一款尺寸为6 cm×4 cm×2.5 cm、质量为3.8 g的原理样机.实验结果表明:柔性机器人依靠SMA驱动能够实现跳跃触发和形态恢复,最大跳跃高度和远度分别为8.67 cm和18 cm,并且可以适应不同工作面.该机器人跳跃性能优越,控制顺序简单,可为非结构化地形下完成侦察探测工作奠定基础.