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美国斯坦福大学开发出类鸟栖息机器人

发布日期:2021-12-08  来源:航空工业信息网我要投稿我要评论
鸟栖息机器人

【据美国斯坦福大学网站2021年12月1日报道】美国斯坦福大学的科研人员受鸟类启发,开发了一种可以使机器人像鸟一样降落栖息的技术。研究人员将这种被称为“自然启发空中抓取器”(stereotyped nature-inspired aerial grasper,SNAG)的技术集成在四轴飞行器上,从而制造出来一种可以四处飞行、抓取和携带物体、并栖息在各种表面的机器人。

研究人员通过高速摄像机观察发现,鸟类不管降落在什么表面,其空中动作都是一样的,都是利用鸟爪来应对降落表面纹理的多样性和复杂性。考虑到四轴飞行器的尺寸,研究人员参照游隼的腿部结构,利用3D打印技术制作了SNAG的支撑结构,并用马达和钓鱼线代替了肌肉和肌腱。SNAG的每条腿部都有两部马达,一部负责来回移动,另一个负责控制抓握。

受鸟类踝关节周围肌腱运动方式的启发,SNAG腿部也有一个类似机构来吸收着陆时的冲击能量,并被动地将其转化为抓取力。SNAG拥有一个特别强大和高速的离合器,可以在20毫秒内触发关闭。一旦缠上树枝,SNAG的脚踝就会锁定,右脚上的加速度计会报告机器人已经着陆,并触发平衡算法来稳定。

科研人员在受控环境下证实了SNAG抓取物体的能力,为了显示这项研究潜在的多样性,研究人员还用它比较了不同类型的鸟类脚趾排列,并测量了美国俄勒冈偏远森林的小气候。总的来说,SNAG表现得非常好。下一步科研人员的开发重点可能会集中在机器人着陆前的场景,比如改善机器人的态势感知和飞行控制。

该项研究得到了美国空军科学研究办公室和美国国家科学基金会的资助,相关论文《Bird-inspired dynamic grasping and perching in arboreal environments》已在Science Robotics期刊上发表。

鸟栖息机器人

 

 
本文链接:https://www.81uav.cn/uav-news/202112/08/73931.html
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