机器人足仿生柔性减振设计与试验研究*

基于大壁虎脚趾倾斜刚毛结构和猫头鹰覆羽/表皮微孔结构,设计了两种黏弹性履带。一种具有倾斜柱状阵列结构,另一种同时具有倾斜柱状与微孔复合阵列结构。利用刚柔混合有限元分析,计算了这两种黏附带安装在轮足式机器人柔性足脱附后能量衰减情况,以及柔性足关节反力变化,并与普通黏附带进行了比较。通过实验对计算结果进行了验证。结果表明:具有倾斜柱状结构的黏附带可以降低脱附力至普通黏附带的80%,并在一定程度上减小了脱附时黏附带能量集聚,加速了脱附后能量耗散,衰减时间约为普通带的72%;具有倾斜柱状与微孔复合结构的黏附带在降低脱附力,减小能量集聚的同时,进一步增强了减振效果。其衰减时间约为普通黏附带的30%。