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控制软腿机器人的无电子气动电路( Electronics-free pneumatic circuits for controlling soft-legged robots )
D Drotman S Jadhav D Sharp C Chan MT Tolley
气动驱动的软机器人最近显示出适应环境的能力。以前,这些机器人是由机电元件控制的,如阀门和泵,这些元件通常体积大,价格昂贵。在这里,我们提出了一种利用简单的气动电路来控制软腿机器人步态的方法,而不需要任何电子元件。这种方法使用由软阀组成的环形振荡器产生机车步态,该振荡器产生类似于生物中枢模式发生器神经回路的振荡信号,气动逻辑元件响应传感器输入而作用于这些信号。我们的机器人只需要一个恒定的加压空气源来驱动控制和驱动系统。我们通过设计气动控制电路来演示这种方法,以产生每条腿有三个自由度的软腿四足动物的行走步态,并在步态之间切换以控制移动方向。在实验中,我们只使用三个气动记忆元件(阀门)来控制一个基本的行走步态。有了两个振荡器电路(七个阀门),我们可以将运动速度提高270%。此外,我们设计了一个气动记忆元件来模拟双杆双掷开关,我们展示了一个控制电路,允许机器人在全方位移动的步态之间进行选择,并对传感器输入做出响应。这项工作代表着朝着完全自主、无电子设备的行走机器人的应用方向迈出了一步,包括用于娱乐的低成本机器人技术和用于在电子设备可能不适合的环境中操作的系统。
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