人工肌肉多自由度弯曲柔性关节的仿生蛇形机器人

自20 世纪70 年代日本的第一条蛇形机器人问世以来,各国研究人员开始了该类机器人的研究工作,提出了大量的相关理论[1-4 ] . 德国GMD 研制出一种能实现三维空间运动的蛇形机器人,每节由两个橡胶关节组成,可以在水平和垂直方向弯曲.近几年,中国科技人员也开始研究蛇形机器人.按照结构形式的不同,蛇形机器人可分为两类. 第1类是由带轮子的模块串连而成,运动直接由轮子驱动或由蛇体波的传播产生,缺点是只能在平面内运动;第2 类是刚性杆组成的链状结构,运动由关节之间的转动作用产生,可实现多种平面和空间运动方式:蜿蜒、行波、滚动、侧向运动等. 但相对于第1类蛇形机器人,其缺点是运动速度低. 因此在仿照蛇的结构特点和运动机理的基础上,构思了蛇的基本单元———柔性关节模块,并以此关节模块为基础,构造出蛇形机器人.