机器人|由于沙子摩擦以及一些沙子粘在脚上,机器人的重量可能会略有增加

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机器人|由于沙子摩擦以及一些沙子粘在脚上,机器人的重量可能会略有增加

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来自分布式向内抓取的剪切载荷增加了可以由腿和地面之间的抓地力支撑的垂直力 , 从而有效地稳定机器人而不增加重量 。 修改后的机器人套件可以在波浪环境中保持其位置 , 明显优于未修改的机器人 。 为了证明蟹状指趾和向内抓沙的相对贡献 , 机器人套件是一个六足机器人 , 每条腿有三个金属齿轮数字伺服系统 , 被修改 , 具体来说 , 原来的“脚”是用蓝色亚克力切割而成 , 并配有橡胶帽 。



研究人员提供的盖子扩大了脚与行走表面之间的接触面积和摩擦力 , 使机器人在光滑、坚硬的地面上更容易导航 。 最终机器人的重量为一点二千克 , 高度为十八厘米 。 伺服系统经过多层改性有机硅保形涂层处理 , 以使伺服系统防水 。 溶液干燥后 , 用高性能多用途船用润滑脂处理伺服输出轴 。 这种配对保护伺服内部免受任何水进入外壳 。 电子设备安装在一个防水的亚克力盒中 , 该盒通过在侧面以安装控制每条腿的电线 。


【机器人|由于沙子摩擦以及一些沙子粘在脚上,机器人的重量可能会略有增加】
电线的丙烯酸侧和孔用热胶和填缝剂密封 , 允许内部板防水 , 同时保持对伺服系统的控制 。 机器人配有六点三五毫米厚的亚克力脚 , 形成一个直径为七点九毫米的圆形脚 。 为了评估机器人如何用不同的脚抓握 , 科学家创建并测试了九种不同的设计 。 这些腿旨在评估蟹爪上常见的锥形和整体轮廓是否有助于穿透沙子 。 长度和厚度都与原始扁平足相同 , 末端轮廓分别为矩形、三角形和较小直径的圆形 。



根据中的先前工作 , 使用了相同的慢速、中速和快速步行速度 , 步幅为十九点一毫米 。 慢速是默认三脚架步态设置 , 每次运动之间有六百毫秒的延迟 。 机器人通过握力测试、波浪测试和速度测试进行评估 。 首先 , 抓地力测试确定机器人在无抓地力、小抓地力、中等抓地力或大抓地力时从干沙、湿沙或水下沙子中产生的力的大小 。 其次 , 在波浪测试中 , 机器人在水下沙子中执行四个抓握之一 , 而波浪发生器产生十个波浪 。



机器人振幅波浪期间的运动 , 十个波浪中每个波浪之间的机器人位移 , 以及机器人在第一个波浪开始和第十个波浪结束之间的净位移被评估为最小值 。 第三 , 以慢、中、快步态在多个表面上进行速度测试 , 以确保机器人在脚部改变后仍能移动 。 天然游乐沙被放入干罐、湿罐和浸没罐中 。 在每次测试之间 , 通过用一块金属熨平板填充和平整沙子中的草皮 , 恢复初始沙子条件 。



对于每次测试 , 机器人都设置在所需的沙地中 , 重置 , 然后执行另一次重置或小、中或大抓握 。  机器人连接到测力计 , 并用一根电缆固定在其身体上 , 以支撑机器人中心 。 这个设计在每个沙子中的重量百分比都较高 , 在水下沙子中抓握力大 , 可达到机器人重量的百分之一百三十五 。 由于滑动摩擦接触的固有变化和致动的不精确性 , 向内抓握并不总是同样有效 , 但是经过三十次试验后 , 弯曲的指趾比原来的脚具有明显更好的性能 。

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