轨迹可控的微型水母机器人研制

作     者：王琦 李绿洲 董旭 袁宁一 丁建宁 WANG Qi;LI Lüzhou;DONG Xu;YUAN Ningyi;DING Jianning

作者机构：常州大学机械与轨道交通学院江苏常州213164 扬州大学机械工程学院扬州大学扬州碳中和科技创新中心江苏扬州225127 常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心江苏常州213164 

出 版 物：《上海交通大学学报》 (Journal of Shanghai Jiaotong University)

年 卷 期：2024年第58卷第8期

页      面：1240-1248页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划集成项目(92248301) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20200984) 

主　　题：仿生机器人 微型水母机器人 电磁驱动 轨迹控制 运动分析 重心调控 

摘      要：为解决微型机器人在较小机身尺寸下实现高效轨迹控制的难题,设计并研制了微型仿水母机器人JRT,其由气室、重心调整机构和仿水母推进器三部分组成,尺寸仅为6.8 cm×5.3 cm,可通过重心调整机构和仿水母推进器协同控制有效实现水下轨迹可控.水下实验验证了机器人JRT沿竖直方向游泳和悬停、水平定向游泳以及水平弹射功能,并通过对机器人JRT沿竖直方向和水平方向游泳过程中的力平衡关系和运动状态数据分析提出了轨迹控制方案,测得水平定向游泳的速度可达到1.7 cm/s,轨迹偏差为0~3.4 cm,展现了微型仿水母机器人JRT较好的轨迹控制能力,可见其在水下资源勘查、环境监测等领域的应用潜力.