复杂地形上可扭转蛇形机器人运动规划的线性扭转侧向蜿蜒步态
论文提出一类线性扭转侧向蜿蜒步态，用线性扭转函数把扭转负载分布到蛇形机器人全身，而非集中在中间两个扭转关节。在转向速度与总输出功率匹配的条件下，单个扭转关节峰值输出功率降低42%。真机实验显示，新步态可在滚动矢量方法无法通过的多种地形上移动，且比不扭转的传统侧向蜿蜒快最多49%。
发布于 10-22 13:00来源：arXiv cs.RO
转载 · 官方发布原文：arXiv cs.RO ·《Linear Twisting Sidewinding Gaits for Twistable Snake Robot Motion Planning on Complex Terrains》查看原链
侧向蜿蜒是蛇形机器人能在多种地形上高效移动的一种步态，其原理是让脊柱曲线起伏，并沿曲线移动接触段。 然而，仅依靠波动运动会限制蛇形机器人的移动能力，将其与扭转运动结合则能提升速度和鲁棒性。 这一假设最近已通过滚动矢量方法得到验证，该方法使机器人像差速驱动汽车一样移动。
但其扭转集中在较短的缓冲段内，导致大部分负载落在中间的两个扭转关节上，这常常会使电机过载并限制其移动能力。 鉴于此，本文提出了一类新的扭转侧向蜿蜒步态，利用我们提出的线性扭转函数将负载分布到整个身体上。 在转向速度和总输出功率匹配的条件下，我们的步态将单个扭转关节的峰值输出功率降低了42%。
真实机器人实验表明，在负载降低的情况下，我们的新步态能使机器人在现有滚动矢量方法无法移动的多种地形上移动。 此外，与不扭转的传统侧向蜿蜒相比，我们的新步态移动速度最高可提升49%。