波纹鳍驱动组件

水陆两栖爬行

利用柔顺鳍面大变形与摩擦接触实现地面爬行，兼具水下推进能力，填补波纹鳍机器人地面动力学建模空白。

Zeng, Yangbin · 乔虎 · Liangjie, Sun · Jiang, Chuan · Zhang, Tangjia · Li, Shijie · Xindong, Shi · ORecord 科技单元

Soft Robotics 2024

技术优势

爬行步态机制清晰

模型揭示了摩擦接触点处的纵向滑动或滑动趋势导致鳍面产生爬行运动，为非连续接触推进设计提供理论依据。

可精确捕捉非线性变形

采用绝对节点坐标法薄板单元与参考节点，同时描述鳍面与鳍条，有效处理材料、几何和边界非线性，仿真与实验吻合良好。

应用场景

• 两栖机器人：提供地面爬行与水下推进统一模型，直接用于两栖机器人运动设计与控制。
• 水陆两栖推进：阐明鳍面与地面摩擦接触推进机理，指导水陆两栖推进器设计。
• 柔性执行器：利用柔性鳍面大变形产生推力，作为柔性执行器实现非连续接触爬行。
• 仿生推进：模仿波纹鳍鱼类推进方式，实现仿生地面爬行运动。