研究团队开发出一款先进的水陆两栖机器狗,能高效实现陆地与水域环境中的移动。这项受哺乳动物水陆运动能力启发的成果发表于英国物理学会出版社《仿生学与生物计量学》期刊。
现有两栖机器人多受爬行类或昆虫启发,普遍存在敏捷性、动态性能及负载能力受限的问题。基于犬类游泳姿态的仿生设计,使该机器狗能轻松完成水陆转换,克服昆虫仿生设计的诸多瓶颈。其独特划水机构模仿犬类游泳动作,通过精准的重量与浮力平衡工程实现稳定高效的水中机动性。
团队开发并测试了三种划水步态:
两种针对速度与推进力优化的犬式划水模式
强调稳定性的类小跑步态
测试表明,犬式划水最高可达0.576千米/小时的水中速度,类小跑步态则提供更优稳定性。在陆地环境下,该机器狗移动速度为1.26千米/小时,展现跨环境适应能力。
论文通讯作者李云泉(音)表示:“仿生轨迹规划模仿真实犬类划水步态,双关节腿部结构与三种划水步态攻克了传统机器人游速缓慢、步态规划不切实际等难题,使机器狗水中效能显著提升。这项创新为环境研究、军用载具、救援任务等领域的机器人设计开辟了新方向。”