行波驱动自重构机器人

   传统的移动机器人结构固定，难以适应时变的环境。自重构模块化移动机器人是指由一系列移动机器人模块组装而成、能够根据所处环境或任务的变化依靠模块间的相互通信和自主移动重组为另一种适应新环境、新任务构型的机器人，具有多功能性、鲁棒性和重用性等诸多优点。此外，波状爬行机构受到微生物通过鞭毛游动的启发，其能够在不同的表面移动，并采用单个驱动器驱动整个机构爬行，具备高集成度的特点。将波状爬行机构应用于自重构模块化移动机器人，能够取长补短，具有较高的应用价值。

研究挑战

• 自重构波状爬行机器人在并联模态下可以实现差速转向，执行任务时需考虑运动特性、目标设定和约束条件，因此运动规划是自重构功能的基础

• 机器人通过物联网远程控制，其电池续航和资源有限，然而传统控制方法浪费资源，需通过触发机制减少通信频率，同时在控制律设计中平衡能耗与性能指标

研究成果

• 研制了自重构波状爬行机器人控制系统及样机

• 发表SCI论文2篇（包括IEEE Robotics and Automation Letters），受理发明专利一项，获得2023年挑战杯天津市三等奖、2023年互联网+天津市铜奖等

实验视频