近期,華南理工大學(xué)的一支科研團隊在仿生機器人領(lǐng)域取得了突破性進展,他們成功打造了一款名為“兩棲機器狗”(ARD)的創(chuàng)新機器人。這款機器人由李云泉教授和陳曄教授領(lǐng)銜的團隊共同完成,能夠在陸地和水中自如穿梭。
ARD的設(shè)計精巧,其尺寸為長300毫米、寬100毫米,重量控制在2.25公斤,整體構(gòu)造模仿了真實犬類的體態(tài)特征。在陸地上,它通過獨特的雙關(guān)節(jié)腿部結(jié)構(gòu),以小跑步態(tài)行進,最高速度可達每秒1.2倍體長。而在水下,ARD同樣表現(xiàn)出色,游泳速度能達到每秒0.54倍體長,這一速度大約是真實犬類狗刨式游泳速度的40%。
為了實現(xiàn)ARD在水陸兩棲環(huán)境中的高效運動,研發(fā)團隊在防水性、浮力控制以及重心與浮力中心的相對位置等方面進行了大量優(yōu)化。他們測試了三種不同的游泳步態(tài),包括兩種模擬狗刨動作的“橫向順序劃槳步態(tài)”(LSPG)和一種基于對角線雙腿協(xié)同動作的“小跑式劃水步態(tài)”(TLPG)。
實驗數(shù)據(jù)表明,在三種步態(tài)中,LSPG模式中的33%比例步態(tài)表現(xiàn)最佳,游泳速度達到每秒0.54倍體長。而TLPG步態(tài)雖然速度稍遜一籌,但在運動穩(wěn)定性方面表現(xiàn)最優(yōu)。
據(jù)研究團隊介紹,ARD的成功研制離不開先進的仿生軌跡規(guī)劃技術(shù)。這一技術(shù)能夠精確模擬真實犬類的自然運動方式,使得ARD在陸地和水中的表現(xiàn)都極為出色。這一研發(fā)成果不僅為水陸兩棲機器人的發(fā)展提供了新的方向,還在搜救、環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。