气动双稳态装置驱动的仿喷水推进乌贼结构软体机器人

作者：乔增; 王神龙^*; 李凯; 林俊杰; 胡锦杰; 黎卓羿; 黄宏泰; 李国瑞

来源：机器人, 2023, 45(03): 287-301.

DOI：10.13973/j.cnki.robot.220062

• 双稳态装置
• 喷水推进
• 软体机器人
• 动量差

基于双稳态结构跳变原理，设计了一种仿喷水推进乌贼结构软体机器人。首先，制作一种双稳态驱动装置，该装置随着气体周期性通断进行跳变，带动拨水薄膜产生往复运动，使得样机内部体积变化。其次，通过调节双稳态装置的驱动频率，使样机快速喷水、缓慢吸水形成动量差，推动样机向前运动。通过试验得出双稳态驱动装置跳变产生的推进力的变化规律，并将其应用到仿生乌贼的驱动中。最后，试验分析了双稳态装置跳变过程的运动特性，建立相应的力学模型，通过ABAQUS仿真软件对驱动装置的弯曲性能进行仿真分析，验证其弯曲性能。研究结果表明，样机在双稳态装置驱动下可以达到8.7 cm/s （约0.58倍样机身长/秒）的运动速度，具有一定的负重能力，展现出了优异的游动性能。

• 单位
  之江实验室; 上海理工大学