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通过 granular 机械变形材料的纠缠实现复杂抓取

机器人学 2024-07-26 v1 应用物理

摘要

当物体被包裹在整体中时,物理相互作用是不可避免的。这种相互作用源于物体的几何特征;某些特征促进纠缠,而另一些特征则产生排斥。当纠缠发生时,该整体表现出一种全局的复杂行为,这种行为源于物体之间的随机相互作用。我们将此类整体称为纠缠的 granular 变形材料。我们研究构成该整体的物体的几何特征(称为颗粒),以最大化纠缠。我们假设,由纠缠倾向性强的颗粒组成的整体,也会表现出与另一整体(由纠缠物体组成)的相互作用倾向。为证明这一点,我们利用纠缠的 granular 变形材料执行复杂的机器人抓取任务,其中常规夹具难以完成。我们使用电磁铁吸引该变形材料(具磁性),并将其落在第二整体物体上(目标物,非磁性)。当重新激活电磁铁时,纠缠确保该变形材料和目标物被同时抓取,抓取程度取决于几何特征。有趣的是,尽管变形材料的结构排列是随机的,但它与第二纠缠介质之间创建了可重复且一致的相互作用,使我们能够稳健地抓取后者。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.17840,
  title  = {Complex picking via entanglement of granular mechanical metamaterials},
  author = {Ashkan Rezanejad and Mostafa Mousa and Matthew Howard and Antonio Elia Forte},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.17840},
  year   = {2024}
}