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仿生软体机器人的变形调控及各项异性摩擦驱动行为

软体机器人,各向异性摩擦力

自然界广泛孕育的实蝇幼虫经过长期的物竟天择、适者生存的进化，腹面巧妙排列的取向微结构使其与地面接触表面的前部和后部产生非对称性摩擦力，通过柔软的身体变形和各项异性摩擦力实现了蠕动运动。受实蝇幼虫运动启发，研发了尺寸小、成本低的新型仿生无尾磁热驱动软体机器人（magbot,体长20mm，质量0.6g）。通过交变磁场远程调控magbot躯体的热形变角度和表面图案诱导的各向异性摩擦力实现蠕动前进。综合理论分析和实验验证研究magbot的各项异性摩擦驱动机理，通过简单的结构设计magbot可负载其自身重量的三倍货物时，前进速度仅比空载时降低了17%，非常适合应用于远程受限环境中搬运物品。