Development of Bioinspired Multimodal Underwater Robot “HERO-BLUE” for Walking, Swimming, and Crawling

爬行 水下 鳍 海洋工程 机器人 推力 鱼翅 模拟 计算机科学 弹道 运动捕捉 工程类 运动(物理) 人工智能 航空航天工程 地质学 物理 医学 海洋学 渔业 生物 鱼 解剖 天文
作者
Taesik Kim,Juhwan Kim,Son‐Cheol Yu
出处
期刊:IEEE Transactions on Robotics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:40: 1421-1438 被引量:33
标识
DOI:10.1109/tro.2024.3353040
摘要

This study proposes a novel hybrid underwater robot platform, HERO-BLUE, that integrates swimming and legged motions. HERO-BLUE is equipped with a multimodal fin comprising numerous passive joints that can act as both a swimming fin and a walking limb. This multimodal fin is integrated with a salamander-like spine and soft undulating fin in a single robot system to enable three representative locomotion modes: swimming, walking, and crawling. This paper provides details of the hardware configuration of HERO-BLUE, mathematical models for each locomotion mode, motion planning methodology, and control strategies for enabling hybrid motions. For legged motions, a dynamic simulation study was conducted to analyze the ground reaction force. The results verified the effectiveness of the proposed multimodal fin. In water tank experiments, the swimming capability was validated through thrust tests and swimming trials, and the legged motion capability was quantitatively validated in three environments, including gravel, water flow, and slopes. Furthermore, field trials were conducted in real-life scenarios in open seas, lakes, and stream beds. The experimental results show that HERO-BLUE can successively combine swimming and legged motion capability and increase underwater mobility in various challenging underwater environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
liar发布了新的文献求助10
2秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
ding的应助被lliduoduo采纳,获得10
2秒前
轩轩发布了新的文献求助10
2秒前
DYY完成签到,获得积分10
3秒前
Enfant发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Orange的应助被天道酬勤采纳,获得10
4秒前
ymh完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
长情盼望发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
我是老大的应助被dang采纳,获得10
5秒前
孙国昊完成签到,获得积分10
5秒前
栾小鱼完成签到,获得积分10
7秒前
电麻木发布了新的文献求助10
7秒前
健忘的城发布了新的文献求助10
8秒前
早睡早起完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
丘比特的应助被白英采纳,获得10
8秒前
猫白白白发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
yyy完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
葛甲率发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
14秒前
zongbo完成签到,获得积分10
15秒前
DW的应助被Enfant采纳,获得10
15秒前
科学家发布了新的文献求助10
16秒前
李爱国的应助被pineapple采纳,获得10
16秒前
温00发布了新的文献求助10
17秒前
上官若男的应助被电麻木采纳,获得10
18秒前
19秒前
神奇蜥蜴发布了新的文献求助30
19秒前
丘比特的应助被liar采纳,获得10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7891395
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9402509
关于积分的说明 20852010
捐赠科研通 7494633
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3358118
关于科研通互助平台的介绍 2496499
邀请新用户注册赠送积分活动 2386905