受液体表面张力启发的变形轮可能会彻底改变全地形导航

来源:网界网 | 2024-09-03 16:38:00

  韩国机械与材料研究所的研究人员开发了一种下一代车轮系统,该系统受到液滴表面张力特性的启发,可以实时调整其刚度,使其成为同类产品中的首创。它为机器人和运输系统中平衡速度和障碍物导航的长期挑战提供了一个有前途的解决方案。

  现在,可变刚度车轮和自适应移动系统的概念并不是特别新,尤其是在机器人和车辆应用中。然而,这项技术的独特之处在于其特定的表面张力启发机制,该机制允许实时调整车轮的刚度和形状。

  传统车轮在平坦的表面上效率很高,但与障碍物作斗争,这通常会导致在机动性和稳定性之间进行权衡。为了解决这个问题,该团队设计了一种“可变刚度变形轮”,它可以在用于高速运动的刚性圆形和用于在崎岖地形中导航的柔软、可变形状态之间过渡。

  通过调整连接到车轮周围智能链条结构的钢丝辐条的张力,可以控制车轮的刚度和形状。这使它能够在光滑的表面上保持其形状并变形以适应障碍物。这就像表面张力如何将液滴拉回其圆形。

  使用两轮轮椅系统的测试表明,该轮子能够在状态之间实时切换,使其能够爬过高达 40% 半径的障碍物。它已经比传统车轮有了相当大的改进,并在各种移动系统中提供了潜在的应用,包括机器人和车辆。

  该研究论文还提到了未来的增强功能,例如提高车轮的耐用性并将其集成到更复杂的系统中。总而言之,这款轮子可能是机器人和车辆在具有挑战性的环境中导航方式的可靠升级。例如,它可以升级全地形机器人的机动性,使其更适合在灾区执行搜索和救援任务。它还可以提高越野车和轮椅的性能,使它们能够更轻松、更稳定地穿越不平坦的表面和障碍物。

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