Soft robotics holds tremendous potential for various applications, especially in unstructured environments such as search and rescue operations. However, the lack of autonomy and teleoperability, limited capabilities, absence of gait diversity and real-time control, and onboard sensors to sense the surroundings are some of the common issues with soft-limbed robots. To overcome these limitations, we propose a spatially symmetric, topologically-stable, soft-limbed tetrahedral robot that can perform multiple locomotion gaits. We introduce a kinematic model, derive locomotion trajectories for different gaits, and design a teleoperation mechanism to enable real-time human-robot collaboration. We use the kinematic model to map teleoperation inputs and ensure smooth transitions between gaits. Additionally, we leverage the passive compliance and natural stability of the robot for toppling and obstacle navigation. Through experimental tests, we demonstrate the robot's ability to tackle various locomotion challenges, adapt to different situations, and navigate obstructed environments via teleoperation.


翻译:软体机器人拥有各种应用的巨大潜力,特别是在搜索和救援行动等非结构化环境中。然而,缺乏自主和远程操作能力、能力有限、缺乏运动多样性和实时控制,以及机载传感器以感知周围环境,这些都是软式滑动机器人的一些常见问题。为了克服这些限制,我们提议了一种空间对称、地貌稳定、软式床四重机器人,可以进行多重移动动作。我们引入了一种运动模型,为不同台词产生移动轨迹,并设计了一种远程合作机制,以便能够实时进行人类机器人合作。我们使用运动模型绘制远程合作投入图,并确保网格之间的平稳过渡。此外,我们利用机器人的被动合规和自然稳定性来拉动和阻碍导航。通过实验,我们展示了机器人应对各种移动挑战、适应不同情形和通过远程合作浏览障碍环境的能力。</s>

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