粘性系统模型(什么是粘性?)
很多人问我,这些粘垫是由什么材料制成的,表面能有很大的光谱。然而,随着我对分子力学的了解越来越多,我越来越确信粘附更多地取决于结构的几何形状,而不是材料的类型。2003年冬天,在RiSE(机器人在扫描环境中)项目的开始,我想知道为什么粘性物质会粘在表面上的机制。什么功能让游戏具有粘性?我的假设是,一个系统的结构越柔顺,它的粘性就越大。
定向附着
Stickybot最大的特点就是定向黏合剂。它具有各向异性结构,粘附力可控,粘附力有方向性。与传统的双面胶相比,上面的影片剪辑展示了定向粘合。与传统的胶带不同,它粘贴在光滑的表面,预紧力非常小,也可以通过减少负载分离。如果在预期的方向上加载,它会在接触区域产生最大的接触,使应力集中最小化。如果加载方向不对,粘附力很低。
其有趣的电缆路径曲率是精心设计的,以实现良好分布的法向力在接触区域。由于每个脚趾有7节,它可以顺应非平坦的表面。尽管其结构灵活,但可靠的粘附需要精心设计的力传递系统,从索张力到接触面的法向压力。它所需要的剖面是按照右边图表所示的方式计算出来的。
基本思路是创造均匀的法向压力,造成缆索角度的分化。假设索压缩力恒定,每段应具有相同的力。
采用差动电缆系统是为了减少驱动器的数量和四个趾之间的力平衡。双摇臂转向架系统是一种等效的机械系统。上一级差动驱动是摇杆和连接两个趾的一根电缆,可以实现下一级差动系统。
其他sprawl机器人采用气动系统,而iSprawl配备了电池、电机和动力传输系统,可以将旋转运动转化为腿部的相互推力。使iSprawl最独特的是推拉式电缆传输系统。由于Sprawl家族是通过腿部相对于髋关节的旋转来转向的,因此动力传递路径并不固定。这是具有中心发动机的腿式机器人的常见问题。
虽然Aqua Sprawl运行得相当不错,但其可实现的速度有一个基本的限制,因为当缩回活塞时,只有大气压力可用。另一方面,这可能是一个很好的水下使用设计!