Para lidar com a falta de adaptabilidade e funcionalidade limitada dos robôs monolíticos tradicionais em tarefas anfíbias complexas, propõe-se um sistema de robôs mãe-filho anfíbios bioinspirado. O robô mãe utiliza um casco esférico retrátil, integrando quatro pernas mecânicas e propulsores de jato de água; o robô filho é uma cápsula micro-estilizada, equipada com propulsores de hélice e um módulo de comunicação de luz visível de curto alcance subaquática. Além disso, foi desenhado um mecanismo de lançamento e recolha de engrenagens, para permitir o lançamento e recolha do robô filho. Para evitar singularidades de ângulos de Euler, foi desenvolvido um modelo dinâmico totalmente acoplado de seis graus de liberdade baseado em quatérnios de unidade. Além disso, foi proposto um algoritmo de controlo UQ-PID, que permite o controlo coordenado de oito motores de servomotor e quatro propulsores de jato de água do robô mãe. A simulação de fluidos mostra que a estrutura esférica é capaz de reduzir eficazmente as perturbações do fluxo de água e aumentar a estabilidade. Os testes revelam que o robô mãe é capaz de avançar cerca de 60 cm em cerca de 20 segundos em terra e manter um percurso de movimento reto bastante preciso debaixo de água, com pequeno desvio e força de propulsão estável. O erro de trajectória do robô filho na piscina varia de -0,30 a 0,30 m, e a velocidade máxima é de 32,51 cm/s. Este estudo oferece uma rota tecnológica viável para trabalhos cooperativos de robôs mãe-filho anfíbios.

robô mãe esférico anfíbio bioinspirado;robô filho;controlo de movimento;simulação de fluidos