软体水上跳跃机器人

跃出水面并持续航行

将预混燃气推进与喷水推进结合，先瞬时跃出水面再稳定水面航行，实现水下-空中-水面跨域运动。

贺治国 · Lin, Guanzheng · Yang, Yang · 焦鹏程

Journal of Field Robotics 2023

参数信息

水平方向误差

<15 %

技术优势

瞬时爆发跃出水面

预混氧-丙烷气体燃烧产生瞬态推力脉冲，使机器人在极短时间内获得足够速度脱离水面，无需长距离加速段。

跃后转为稳定水面巡航

跃出后，附带的喷水推进器提供持续推力，使机器人能在水面以稳定速度航行，实现跨域机动衔接。

数值模型可靠预测跳跃

固-液混合 CFD 模拟能准确再现水-空气多相跳跃运动，水平误差小于 15%，垂直误差小于 10%，可用于设计优化。

应用场景

• 跨介质无人系统：提供水下-空中-水面跨域运动平台，拓展无人系统作业范围。
• 软体机器人：展示软体结构与燃烧驱动结合的跨介质运动能力，验证软体机器人新驱动范式。
• 水下具身智能：为水下机器人提供跃出水面传感器部署或侦察的能力，增强环境交互智能。