双稳态薄膜跳跃结构

反复跳跃越障

一种可集成到现有薄膜机器人的电驱动双稳态薄膜结构，使其具备反复跳跃能力，以克服复杂地形。

陈惠敏 · Shuhong, Cao · Wang, Dongkai · Miao, Zicong · 刘颖 · 王晓浩 · 张敏

Smart Materials and Structures 2024

参数信息

最大水平跳跃距离

11.8 cm

最大水平跳跃距离（体长比）

5.1

跳跃高度

3.8 cm

跳跃高度（体高比）

4.7

跳跃频率

0.1 Hz

越障通过时间

41 s

障碍道路长度

43 cm

机器人尺寸

23 × 16 × 8 mm³

技术优势

兼容薄膜机器人

现有跳跃机制受材料和构型限制无法用于薄膜结构机器人，该方案可与现有薄膜机器人无缝集成。

参数可调

通过数值双杆模型优化弹簧参数，可根据目标机器人的刚度和尺寸定制。

驱动方式简单

采用电驱动形状记忆合金弹簧，无需复杂机构即可实现反复跳跃。

应用场景

• 软体机器人：为软体机器人添加可集成的跳跃模块，提升越障能力。
• 微型机器人：使微型机器人具备反复跳跃，适应复杂地形。
• 柔性器件：利用柔性薄膜与弹性体弹簧，实现柔性器件的驱动跳跃。
• 仿生机器人：模仿昆虫跳跃，为仿生机器人提供越障手段。