Бионические роботы имитируют физиологическое строение или функциональные характеристики биологических организмов, встречающихся в природе, и часто разрабатываются с учетом конкретного инженерного применения. В настоящее время значительное развитие бионических роботов наблюдается в области повышения проходимости по сложной местности и эффективности механизмов движения. Змеи являются бесногими рептилиями и демонстрируют высокую мобильность в сложных условиях, что расширяет потенциальные области применения бионических змеиных роботов.
Исследователи из Университета науки и технологий города Чанчунь изучили контактную механику змей в различных условиях, а также трение их чешуи, что послужило основой для проектирования робота в форме змеи. Вначале исследователи использовали трехмерную систему захвата движения NOKOV для анализа движений змей во влажной и сухой среде, по поверхности наждачной бумаги различной шероховатости и по гладким плоскостям. Затем они получили модель движения змей и разработали устройства для испытания контактной механики трения змей. Для охвата предварительно определенной зоны испытаний в форме канала использовались четыре оптические камеры захвата движения Mars 4H.
Рисунок 1 - Система захвата движения NOKOV и испытательный канал
В связи с кинематическими характеристиками и строением тела красной цепной змеи, использованной в эксперименте, отражающие маркеры были размещены на голове, в середине и на хвосте змеи. Эти маркеры отслеживались системой захвата движения для сбора данных о движении змеи.
Рисунок 2 – Красная змея с прикрепленными отражающими маркерами
В ходе эксперимента змею направили в маленькое отверстие на боку канала, и ей было разрешено войти в канал и свободно передвигаться. Расположение каждого маркера на змее фиксировалось камерами и сохранялось в программном обеспечении вместе с другими собранными данными от того же маркера. Частота выборки инфракрасного оптического объектива системы захвата движения NOKOV была установлена на уровне 180 Гц.
С использованием обширных данных, собранных системой захвата движения KOKOV, исследователи разработали устройство для испытания кинематической контактной механики змей для дальнейшего изучения. Путем объединения собранных данных о характеристиках движения, контактной механике и трении чешуи змеи была создана и проанализирована модель механизма движения. Эта модель может служить точной референцией при проектировании бионических роботов змееподобной формы, адаптированных к сложным условиям.
Рисунок 3 - Паттерн движения красной змеи по каналу
Ссылки:
Применение систем захвата движения в изучении технологии интегрированной внутренней позиционирования
Гибкий робот для реабилитации верхних конечностей с использованием технологии виртуальной реальности
Пожалуйста, свяжитесь с нами
-
Мы прилагаем все усилия для того, чтобы помочь вам в ваших запросах и предоставить полную информацию.
Поделитесь с нами своими проблемами, и мы быстро направим вас к наиболее эффективному решению.
-
-
- Объем захвата * m m m
-
Объекты для отслеживания *
- Количество целей (необязательно)
-
Тип камеры (по желанию)
-
Количество камер (необязательно)
- Отправить