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レッグロボットは、優れた地形適応性のために、アカデミアとエンジニアリングで広範な注目を集めています。ただし、ほとんどの脚のロボットは、柔軟な環境ではなく、ハードネス環境にのみ適応できます。脚のあるロボットのモーション範囲を水に拡大することは、有望であるが挑戦的な作業です。このペーパーでは、水面で水面上を走ることができるバジリスクのトカゲに触発され、浮力ではなく流体力学によって走る水のための二足歩行ロボットを提案しています。水の走行中のバジリスクトカゲの動きパラメーターによれば、バジリスクトカゲの足の動きの軌跡を再現するために、自由度の単一自由の二足歩行メカニズムが提案されています。スケール最適化は、粒子群最適化アルゴリズムによって行われ、メカニズムの幾何学的パラメーターを決定します。メカニズムの性能に対する運動周波数と足面積の影響を研究し、最適な解は数値計算による最大シングルサイクルリフトインパルスによって決定されます。ロボットのプロトタイプを実行する二足歩行水が製造され、実験結果は、そのプロトタイプが、その重量（160 g）の最大揚力を提供し、水平方向の前方速度範囲に達することにより、水上で走るロボットを十分にサポートできることを示しています。0.3-0.8 m S-1は、重量が2〜200 gの重さと比較して、体重の111％〜225％のリフトインパルスを生成し、1.3±0.1 m S-1の速度で動きます。
レッグロボットは、優れた地形適応性のために、アカデミアとエンジニアリングで広範な注目を集めています。ただし、ほとんどの脚のロボットは、柔軟な環境ではなく、ハードネス環境にのみ適応できます。脚のあるロボットのモーション範囲を水に拡大することは、有望であるが挑戦的な作業です。このペーパーでは、水面で水面上を走ることができるバジリスクのトカゲに触発され、浮力ではなく流体力学によって走る水のための二足歩行ロボットを提案しています。水の走行中のバジリスクトカゲの動きパラメーターによれば、バジリスクトカゲの足の動きの軌跡を再現するために、自由度の単一自由の二足歩行メカニズムが提案されています。スケール最適化は、粒子群最適化アルゴリズムによって行われ、メカニズムの幾何学的パラメーターを決定します。メカニズムの性能に対する運動周波数と足面積の影響を研究し、最適な解は数値計算による最大シングルサイクルリフトインパルスによって決定されます。ロボットのプロトタイプを実行する二足歩行水が製造され、実験結果は、そのプロトタイプが、その重量（160 g）の最大揚力を提供し、水平方向の前方速度範囲に達することにより、水上で走るロボットを十分にサポートできることを示しています。0.3-0.8 m S-1は、重量が2〜200 gの重さと比較して、体重の111％〜225％のリフトインパルスを生成し、1.3±0.1 m S-1の速度で動きます。
Legged robots have received widespread attention in academia and engineering owing to their excellent terrain adaptability. However, most legged robots can only adapt to high-hardness environments instead of flexible environments. Expanding the motion range of legged robots to water is a promising but challenging work. Inspired by basilisk lizards which can run on water surfaces by feet, this paper proposes a bipedal robot for water running by hydrodynamics instead of buoyancy. According to the motion parameters of the basilisk lizard during water running, a single-degree of freedom bipedal mechanism is proposed to reproduce the motion trajectory of the feet of the basilisk lizard. Scale optimization is conducted by a particle swarm optimization algorithm to determine the geometrical parameters of the mechanism. The effects of motion frequency and foot area on mechanism performance are studied and the optimal solutions are determined by the maximum single-cycle lift impulse through numerical calculations. A bipedal water running robot prototype was fabricated, and the experimental results show that the prototype can generate enough support for the robot running on the water by providing a maximum lift of 2.4 times its weight (160 g) and reaching a horizontal forward speed range of 0.3-0.8 m s-1, compared with the basilisk lizard weighs 2-200 g, generates a lift impulse that is 111%-225% of its body weight, and moves at a speed of 1.3 ± 0.1 m s-1.
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