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小型飞行机器人拖运重物牵引式机器人FlyCroTug毫无障碍

2021-08-18 来源:南安市农业机械网

小型飞行机器人拖运重物,牵引式机器人FlyCroTug毫无障碍

封闭的门只是众多障碍中的一种,它对新型的飞行,微型,牵引式机器人FlyCroTug毫无障碍。

两个FlyCroTug配备了先进的抓取技术,并具有移动和拉动周围物体的能力,可以联合套索门把手并使门打开。

FlyCroTug是由微型航空器研发而成,是由斯坦福大学工程学院的Fletcher Jones主席和瑞士洛桑联邦理工学院的Dario Floreano共同开发的中国机械网okmao.com。

使用壁虎和昆虫的脚所启发的粘合剂将其涂在各种表面上,该粘合剂是先前在Cutkosky实验室中开发的。

借助这些固定装置,FlyCroTugs可以将重量拉至其重量的40倍,例如一种情况下的门把手,或在救援情况下的相机和水壶。类似的车辆只能利用空气动力将物体举起大约两倍于自身重量的物体。

斯坦福大学的研究生,10月25日在《科学机器人》上发表的有关FlyCroTugs的论文的主要作者马修·埃斯特拉达(Matthew Estrada)说:“当您是小型机器人时,世界充满了许多障碍。”

“相结合的空气动力我们空中的车辆与相互作用力沿着我们生成带附件的机制导致了一些非常手机,非常有力和微为好。”

早期的FlyCroTug原型可以举起600克重物,并固定在实验室桌面上。

研究人员说,FlyCroTugs的体积小,意味着它们可以在舒适的空间中导航,并且距离人们很近,从而使其对搜救有用。微型机器人在拖船时紧紧抓住地面,可以移动碎片或放置摄像头来评估危险区域。

从自然中汲取灵感

与Cutkosky实验室中的大多数项目一样,FlyCroTugs的灵感来自自然界。希望拥有一种速度快,体积小,机动性强但又能移动较大负载的飞行器,研究人员将目光投向了黄蜂。

“黄蜂可以迅速飞到一块食物上,然后,如果东西太重了,无法起飞,他们就会将其拖到地面上。因此,这是我们采取这种方法的开始灵感。”该论文的合著者。

FlyCroTug在混乱的环境中飞行。研究人员阅读了有关黄蜂猎物捕获和运输的研究,这些研究确定了飞行相关的肌肉与总质量的比值,该比例决定了黄蜂是随其猎物飞行还是对其进行拖动。

他们还跟随黄蜂的领头,根据FlyCroTugs的着陆地点选择不同的附件。

对于光滑的表面,机器人具有壁虎抓手,模仿壁虎复杂脚趾结构的非粘性胶粘剂,并通过在胶粘剂和表面之间产生分子间作用力而保持住。

对于粗糙的表面,这些机器人配备了32个微棘,这是一系列类似于鱼钩的金属刺,可以分别锁定在表面的小坑上。

每个FlyCroTug的绞盘均带有电缆,并带有微型脊柱或壁虎粘合剂以进行拖曳。除了这些固定的功能之外,它们还可以进行高度修改。

抓爪的位置可能会有所不同,具体取决于它们将要着陆的表面,并且研究人员还可以添加用于地面移动的零件,例如轮子。

研究人员称,将所有这些功能安装到重量仅是高尔夫球两倍的小型飞行器上,并不是一件容易的事。

锁在模糊表面上的微脊柱的特写。“人们倾向于将无人机视为飞行和观察世界的机器,但是飞行昆虫可以做很多其他事情,例如行走,攀爬,抓握,建造,社交昆虫甚至可以合作来增加力量,”弗洛雷阿诺说。本文的资深作者。“

通过这项工作,我们证明了能够固定在环境中并与其他无人机协作的小型无人机可以执行通常分配给类人机器人或更大机器的任务。”

与世界互动

无人机和其他小型飞行机器人如今似乎风靡一时,但据Cutkosky称,FlyCroTugs具有导航到远程位置,锚定和拉动的能力,因此跌入了更加具体的领域。

“世界上有许多实验室正在开始使用小型无人机或飞行器,但是如果您同时考虑那些也在思考这些小型飞行器如何与世界进行物理交互的实验室,那将是一个很小的实验室。”他说。

FlyCroTug设计的灵感来自于黄蜂锁定表面并拖动沉重猎物的能力。

研究人员可以用两个FlyCroTug成功打开一扇门。他们还用一只苍蝇顶在一个破碎的结构上,拿起一台照相机看里面。接下来,他们希望致力于自动控制和同时飞行多辆汽车的物流。

Estrada表示:“用于创建此类车辆的工具变得越来越容易使用。” “我对将这些附件机制越来越多地集成到设计人员的工具带中的前景感到兴奋,这使机器人能够利用与环境之间的相互作用力并将其付诸实践。”