矩形弹簧软体蠕虫机器人

全向大变形

采用矩形螺旋弹簧骨架和电磁爪,能够在核反应堆压力容器与CRDM焊缝等狭窄弯曲环境中攀爬、越障和转向,实现灵活的全向运动。

Yang, Pengpeng · 黄博 · McCoul, David · Donghu, Xie · Mingchao, Li · 赵建文

Soft Robotics 2023

参数信息

最大负载
1 kg
最大速度
8.9 mm/s
整机质量
670 g
外形尺寸
206 × 65 × 75 mm
可翻越台阶高度
2 cm
可跨越沟槽深度
4 cm
可攀爬管道半径
31 cm

技术优势

狭窄弯曲空间可通过

矩形螺旋弹簧骨架可全向大变形,配合柔性爪被动吸附,机器人能在竖直壁面、管径 31 cm 的管道和 RPV 球面上攀爬、转向和越障。

自重轻负载高

机器人自重仅 670 g,却能承载 1 kg 负载,负载自重比约 1.5,适合携带检测传感器等设备。

运动建模准确

通过几何分析和坐标变换建立了运动学模型,并考虑缆索与骨架摩擦的力学模型,理论与实验吻合良好,为后续控制提供基础。

应用场景