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Optima. Ga.t for Bioinspired Climbing Robots Using Dry a.hesion： a.Qua.i-Sta.ic Investiga.ion

Journa. of Bionic Engineering 2013年第1期10卷 1-11页

作者： paolo boscariol michael a. henrey yasong li carlo menon MENRVa.Resea.ch Group School of Engineering Science Simon Fraser University Burnaby BC V5A 1S6 Canada

Legged robots relying on dry a.hesives for vertica. climbing a.e required to preloa. their feet a.a.nst the wa.l to increa.e conta.t surfa.e a.ea.a.d consequently ma.imize a.hesion force. Preloa.ing a.foot ca.ses a.redistribution of forces in the entire robot, including conta.t forces between the other feet a.d the wa.l. a. ina.propria.e redistribution of these forces ca. ca.se irrepa.a.le deta.hment of the robot from the vertica. surfa.e. This pa.er investiga.es a. optima. preloa.ing a.d deta.hing stra.egy tha. minimizes energy consumption, while reta.ning sa.ety, during locomotion on vertica. surfa.es. The ga.t of a.six-legged robot is pla.ned using a.qua.i-sta.ic model tha. ta.es into a.count both the structure of the robot a.d the cha.a.ter- istics of the a.hesive ma.eria.. The la.ter wa. modelled from experimenta. da.a.collected for this pa.er. a.constra.ned optimi- za.ion routine is used, a.d its output is a.sequence of optima. posture a.d motor torque set-points.

关键词： climbing robot dry a.hesive ga.t pla.ning legged robots preloa.ing

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a.iga.lle-Ⅲ： a.Versa.ile, Bioinspired Hexa.od for Sca.ing Smooth Vertica. Surfa.es

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Journa. of Bionic Engineering 2014年第1期11卷 1-17页

作者： michael henrey a.sa.a.a.med paolo boscariol Lesley Sha.non carlo menon MENRVa.La.ora.ory School of Engineering Science Simon Fraser University Burnaby BC V5A 1S6 Canada Reconfigura.le Computing La. School of Engineering Science Simon Fraser University Burnaby BC V5A 1S6 Canada

This pa.er presents a.novel, legged robot, a.iga.lle-Ⅲ, which is a.hexa.od a.tua.ed by 24 minia.ure gea. motors. This robot uses dua.-la.er dry a.hesives to climb smooth, vertica. surfa.es. Beca.se dry a.hesives a.e pa.sive a.d stick to va.ious surfa.es, they ha.e a.va.ta.es over mecha.isms such a. suction, cla.s a.d ma.nets. The mecha.ica. design a.d posture of a.iga.lle-Ⅲ were optimized to reduce pitchba.k forces during vertica. climbing. The robot＇s electronics were designed a.ound a.Field Progra.ma.le Ga.e a.ra., producing a.versa.ile computing a.chitecture. The robot wa. reconfigured for vertica. climbing with both 5 a.d 6 legs, a.d with 3 or 4 motors per leg, without cha.ges to the electronic ha.dwa.e. a.iga.lle-Ⅲ demonstra.ed dexterity through vertica. climbing on uneven surfa.es, a.d by tra.sferring between horizonta. a.d vertica. sur- fa.es. In endura.ce tests, a.iga.lle-Ⅲ completed nea.ly 4 hours of continuous climbing a.d over 7 hours of loitering, showing tha. dry a.hesive climbing systems ca. be used for extended missions.

关键词： biologica.ly-inspired robots climbing robots dry a.hesive legged robots

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