Para hacer frente a los problemas de adaptabilidad y funcionalidad limitada de los robots monoplataforma tradicionales en misiones anfibias complejas, se propone un sistema de robot bípedo biónico. El robot madre utiliza una cáscara esférica abierta, integrando cuatro patas mecánicas y propulsores de chorro de agua; mientras que el robot hijo es un cuerpo de cápsula microestreamlinado, equipado con un propulsor helicoidal y un módulo de comunicación óptica subacuática de corta distancia. Además, se ha diseñado una estructura de montaje desbloqueable por engranajes para permitir la liberación y recuperación del robot hijo. Para evitar las singularidades de los ángulos de Euler, se ha establecido un modelo dinámico completamente acoplado con seis grados de libertad basado en cuaterniones y se ha propuesto un algoritmo de control UQ-PID para coordinar el control de los ocho motores servo del robot madre y de los cuatro propulsores de chorro de agua. Una simulación fluidica muestra que la carcasa esférica puede reducir eficazmente las perturbaciones del flujo de agua y mejorar la estabilidad. Los experimentos muestran que el robot madre puede avanzar aproximadamente 60 cm en 20 s en tierra y mantener una trayectoria de movimiento subacuático relativamente precisa, con una desviación baja y una empuje estable. La trayectoria de error del robot hijo en la piscina oscila entre -0,30 y 0,30 m, con una velocidad de pico de 32,51 cm/s. Este estudio proporciona una vía técnica factible para la cooperación de robots bípedos biónicos.

Robot bípedo biónico; robot hijo; control del movimiento; simulación fluidica