Diseño biónico de un robot cuadrúpedo de múltiples dedos para la exploración de superficies planetarias
Autores: Chen, Guangming; Qiao, Long; Wang, Bingcheng; Richter, Lutz; Ji, Aihong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño biónico de un robot cuadrúpedo de múltiples dedos para la exploración de superficies planetarias
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Recursos
Exploración de la superficie planetaria
Rovers
Movilidad
Robot cuadrúpedo
Terrenos granulares
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Para aumentar el conocimiento y explotar nuevos recursos más allá de la Tierra, la exploración de la superficie planetaria en la Luna o Marte atrae una atención significativa en todo el mundo. Debido a que estas superficies planetarias están ampliamente cubiertas por materiales similares al suelo, se han propuesto diversas estructuras de rovers planetarios para adaptarse a los terrenos. No obstante, las estructuras de rover tradicionales, como las de ruedas y las de patas con ruedas, han mostrado limitaciones para moverse sobre suelos granulares. Para mejorar la movilidad, este documento propone un robot cuadrúpedo de múltiples dedos inspirado en el camaleón del desierto. Las características clave son que cada pie biónico posee cuatro dedos para estabilizarlos sobre materiales granulares. Además, se ha diseñado una columna vertebral biónica flexible para coordinarse con los movimientos de caminar y girar, y para hacer que el robot se acerque a una movilidad similar a la de un animal. Para evaluar el rendimiento del robot, se llevan a cabo análisis cinemáticos y modelado analítico de los movimientos del pie, la pierna y la columna vertebral. Los resultados demuestran que este robot puede caminar y girar de manera efectiva de acuerdo con los gaits adoptados. Finalmente, se han realizado pruebas de campo de movimiento sobre arenas. Se muestra que el robot puede caminar y girar de manera estable sobre arenas, lo que indica que es adaptable a terrenos granulares planetarios.
Descripción
Para aumentar el conocimiento y explotar nuevos recursos más allá de la Tierra, la exploración de la superficie planetaria en la Luna o Marte atrae una atención significativa en todo el mundo. Debido a que estas superficies planetarias están ampliamente cubiertas por materiales similares al suelo, se han propuesto diversas estructuras de rovers planetarios para adaptarse a los terrenos. No obstante, las estructuras de rover tradicionales, como las de ruedas y las de patas con ruedas, han mostrado limitaciones para moverse sobre suelos granulares. Para mejorar la movilidad, este documento propone un robot cuadrúpedo de múltiples dedos inspirado en el camaleón del desierto. Las características clave son que cada pie biónico posee cuatro dedos para estabilizarlos sobre materiales granulares. Además, se ha diseñado una columna vertebral biónica flexible para coordinarse con los movimientos de caminar y girar, y para hacer que el robot se acerque a una movilidad similar a la de un animal. Para evaluar el rendimiento del robot, se llevan a cabo análisis cinemáticos y modelado analítico de los movimientos del pie, la pierna y la columna vertebral. Los resultados demuestran que este robot puede caminar y girar de manera efectiva de acuerdo con los gaits adoptados. Finalmente, se han realizado pruebas de campo de movimiento sobre arenas. Se muestra que el robot puede caminar y girar de manera estable sobre arenas, lo que indica que es adaptable a terrenos granulares planetarios.