鼹鼠式四足抓挖机器人

颗粒介质中前进359毫米

以优化的前肢抓挖轨迹和后肢推进机构，在松散颗粒介质中实现稳定高效的地下移动。

Jiabin, Liu · 75177174 · 朱海飞 · 管贻生 · 徐坤 · Xilun, Ding · 张涛

IEEE Robotics and Automation Letters 2026

参数信息

前肢挖掘面积提升

33.1 %

后肢可达工作空间提升

15.22 %

前进距离

359 mm

原型尺寸

193 × 96 × 58 mm

原型重量

411 g

技术优势

挖掘面积增大三成

通过ADAMS中的序列二次规划算法优化前肢机构，趾尖挖掘包络扩大33.1%，并获得更清晰的回撤阶段，减少无效扰动。

后肢工作空间扩一成半

采用Bézier参数化末端轨迹和粒子群优化连杆长度，使后肢可达工作空间扩大15.22%，增强推进能力。

半埋入也能稳定走

在更密实的月壤模拟物中，采用序列步态实现了稳定的半埋入行进，表明机器人可应对不同密实度的颗粒介质。

应用场景

• 地下探测机器人：在地下管道、土壤等颗粒介质中移动探测，替代人工开挖。
• 外星地表探测：在月球或火星表面松软风化层中行进，执行科学载荷布放。
• 颗粒介质移动平台：作为移动底盘在沙地、雪地等颗粒介质中搭载传感器采集数据。
• 仿生挖掘机构：借鉴鼹鼠抓挖动作的机构设计可直接用于其他仿生挖掘机器人。
• 复杂地形移动机器人：适应松软、密实不一的颗粒地形，扩展机器人在非结构化环境中的活动范围。