面向软体机器的多功能软体穹顶致动器设计
应用物理
2018-04-25 v1 机器人学
摘要
基于双层弯曲的软体致动器被广泛用于软体机器人以实现运动与物体抓取。然而，尽管在水母和章鱼吸盘等海底动物中常观察到穹顶状形态，基于双层穹顶的软体致动器研究在很大程度上仍未被探索。在此，基于失配变形圆形双层板弯曲诱导穹顶的简化模型，我们探究了气动驱动下软体穹顶致动器的设计及其对多功能软体机器设计的启示。该双层致动器由上层的图案化嵌入式气动通道（用于径向膨胀）和下层的实心弹性体层（用于限制应变）组成。我们表明，被驱动穹顶边缘处的腔体体积与弯曲角均可通过沿径向调节气动通道的高度梯度来控制。我们展示了其在游动、粘附与抓取方面的潜在多功能应用，包括利用大边缘弯曲角实现的高效水母启发式水下软体机器人（运动速度达 84 cm/min）与基于旋转的低成本软体夹爪，以及利用大腔体体积实现超过 10 N 强可逆粘附力的章鱼启发式软体粘附致动器。
引用
@article{arxiv.1804.08691,
title = {Design of Multifunctional Soft Doming Actuator for Soft Machines},
author = {Yichao Tang and Jie Yin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.08691},
year = {2018}
}