Soft Snake Robots for Rectilinear Locomotion

Naturen har længe været en inspirationskilde for robotteknologi, især inden for bevægelse. Traditionelle stive robotter har ofte svært ved at navigere i komplekse miljøer, f.eks. smalle rør eller ujævnt terræn, på grund af deres ufleksible strukturer. For at overvinde disse begrænsninger vender forskere sig mod blød robotteknologi, som udnytter fleksible materialer til at muliggøre store kropsdeformationer og adaptiv bevægelse. Denne ph.d.-forskning henter inspiration fra slanger og fokuserer specifikt på retlinet bevægelse. Retlinet bevægelse er en unik kravlemekanisme, hvor en slange bevæger sig fremad uden at bøje rygsøjlen og i stedet forlader sig på muskelsammentrækninger og friktionskontrol gennem bugskællene. Målet med dette arbejde er at efterligne denne bevægelse i bløde robotsystemer gennem kobling af kropsdeformation, overfladeinteraktioner og friktionsmodulation og udvikle adaptive bløde kravlere, der er i stand til at navigere i komplekse miljøer.

For at opnå dette integrerer forskningen principper fra origami (papirfoldning) og kirigami (papirskæring) for at designe fleksible strukturer, der efterligner biologisk hud og muskler. Nye materialer og fabrikationsteknikker udforskes for at integrere aktivering og sensorik direkte i robottens krop. Desuden anvendes bioinspirerede neurale controllere baseret på centrale mønstergeneratorer (CPG'er) til at muliggøre adaptiv kravling og forbedre autonomien. Ud over retlinet bevægelse undersøger denne forskning også mere alsidige og adaptive kravlestrategier gennem forskellige soft crawler-designs.

Resultaterne viser en vellykket udvikling af bløde slangerobotter, der er i stand til at bevæge sig retlinet på en række overflader, herunder skrånende planer og ujævnt terræn. Disse resultater bidrager med værdifuld indsigt i blød robotbevægelse og bygger bro mellem biologisk inspiration og teknisk innovation. Denne forskning baner vejen for anvendelser i den virkelige verden, der kræver navigation gennem lukkede rum, f.eks. eftersøgnings- og redningsmissioner og inspektionsopgaver.