基于偏心桨机构的水陆两栖机器人陆上步态实验研究

◎杨洪涛

(商丘职业技术学院经贸系，河南商丘476000)

传统的陆上或水下机器人通常只能在单一环境下工作，很难应用于重大灾害侵袭后的恶劣的两栖环境中。与此不同，基于偏心桨机构的两栖机器人能够根据桨轴的主动控制实现丰富的运动形式，适应水下、沙地、泥泞和岩石陆地等各种复杂的环境，可以应用于灾害救援、行星探测、地质调查等方面[1-9]。

仿生水陆两栖机器人灵感来自自然水陆两栖生物的形态以及运动特征，包括蛇类机器人、蝾螈机器人、鱼类水陆两栖机器人、龙虾机器人等。蛇形机器人是一种类似蛇的仿生机器人，具有不同的构型和尺寸。虽然蛇形机器人在大小和设计上有很大差异，但他们可进入并在狭窄的空间里工作。鱼类机器人具有活鱼的形状和运动。目前，研究人员已经开发出约40种不同类型的鱼类机器人，其中大多数鱼类机器人都可模仿使用身体尾鳍（BCF）推进的活鱼。蝾螈机器人能够通过使用蝾螈髓质神经网络的数字模型来移动。

可通过远程站传输简单命令实现速度调控。龙虾机器人由一种特制的防水电池提供动力，它头部的两根长须是一种灵敏度极高的防水天线，脚上都装配有防水毛传感器，它的大脑则是一台超微型计算机，能够像真龙虾一样适应不规则的海底，在不同的深度敏捷地行动，并且可以灵巧地应对汹涌的波涛和变化的海流，躲避各式各样的海底礁石。这些机器人模仿其对应生物的生物学特性和功能。……