突破性的机器鱼有一种扭曲的推进方式

发布时间 2023-05-04 17:46:40作者: 智能佳机器人

 

该机器人由一个浮动部分(蓝色)和一个独特的推进系统(红色)组成              詹龙佑

在设计类似鱼的水下机器人时,您需要一种既节能又速度适中的推进方式。一种新的尾巴拍打系统可能符合要求,为此类机器人的更广泛使用铺平了道路。

 

布里斯托大学的一组科学家在博士生 Tsam Lung You 的带领下,已将实验装置整合到一条机器鱼中。它使用一种改进的机制,称为扭曲和盘绕聚合物(TCP)。

 

简而言之,TCP 采用盘绕线的形式,与固定电话的听筒线没有什么不同。当线被加热时,它盘绕得更紧,像肌肉一样收缩。当热量被移除时,线再次松弛,恢复到默认长度。

 

此类设备的一个局限性在于它们不能非常快速地产生重复运动,因为它们至少需要一秒钟左右的时间才能再次收缩。机器鱼解决了这个问题。

 

机器人 TCP 弹簧推进系统概述                                               詹龙佑

它结合了导电纱线 TCP 和传统的钢制螺旋弹簧,它们沿着机器人的长度并排放置。它们连接到机器人后端的拍尾机构的相对两侧,并通过前端的连杆相互连接。

 

当电流施加到 TCP 时,它会升温并收缩,同时将尾巴拉到一侧拉伸螺旋弹簧。当电流停止并且 TCP 放松时,拉伸的弹簧收缩,将尾巴拉到另一侧。当尾巴完成向那一侧移动时,TCP 已准备好收缩并再次将其拉回。

 系统的不同组成部分                                                                    詹龙佑

 

在水箱测试中,机器人能够以每秒两波的尾巴拍打速度游泳。科学家们现在正在将这项技术整合到一种更敏捷的机器刀鱼中,它有一个类似螺旋钻的鳍,沿着它的底部延伸。

 

 

 

“我们的机器鱼以真实 TCP 应用中最快的驱动频率游动,也是迄今为止 TCP 应用中最高的运动速度,”尤说。“这真的很令人兴奋,因为它为不同领域的 TCP 应用开辟了更多机会。”

 

 

 

本月早些时候,在新加坡举行的第6 届 IEEE-RAS 软机器人国际会议上发表了一篇关于这项研究的论文。在下面的视频中可以看到机器人的动作。

 

 

 TCP推进的机器鱼

资料来源:布里斯托大学

 

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