24、蛇形机器人的设计与混合控制策略

蛇形机器人的设计与混合控制策略

1. 蛇形机器人Kulko的设计

蛇形机器人Kulko专为在不平坦和杂乱环境中进行与障碍物辅助运动相关的实验而开发。它具有以下特点：
- 模块组成 ：由10个相同的关节模块构成。
- 传感器覆盖 ：关节模块覆盖有接触力传感器，使机器人能够感知周围环境。
- 外壳设计 ：配备球形外壳，为机器人提供光滑的外表面，便于在杂乱环境中滑行。
- 内部结构 ：其内部结构与另一款蛇形机器人Wheeko相同。

此外，相关实验结果验证了接触力测量系统的功能，并展示了机器人的一些运动能力。同时，还提出了一种基于测量连杆连接处关节约束力的接触力传感替代策略，该策略的优点是传感器系统可在蛇形机器人内部得到良好保护。

2. 障碍物辅助运动的控制策略

在蛇形机器人的运动控制中，障碍物辅助运动是一个具有挑战性的问题。与平坦表面运动不同，障碍物辅助运动的复杂性显著增加，主要面临以下挑战：
- 接触不确定性 ：无法提前知道蛇形机器人何时、何地以及如何与环境中的障碍物接触。
- 形状调整策略 ：难以开发一种通用策略，使机器人在任何接触情况下都能调整形状以实现向前推进。

为解决这些问题，提出了以下假设：通过改变蛇形机器人的身体形状，旋转与障碍物接触的连杆，增加接触力在期望运动方向上的分量，从而实现障碍物辅助的蛇形机器人运动。

为了研究这一控