电粘附拉胀材料作为可成型壳体形状显示器的可编程层阻塞皮肤
机器人学
2023-03-14 v2 人机交互
摘要
形状显示器是一类能够实现3D表面全手部触觉探索的触觉设备。然而，其可扩展性受到传统驱动器阵列的机械复杂性和高成本的限制。在本文中，我们提出使用电粘附拉胀皮肤作为应变限制层，在连续（“可成型壳体”）形状显示器中产生可编程的形状变化。拉胀皮肤被制造成柔性印刷电路板，在每个拉胀晶胞（AUC）上具有介电层压电极，采用单片制造以降低成本和组装时间。通过将多层片材叠放并在后续层的电极之间施加电压，电粘附锁定单个AUC，实现了7.6倍的最大面内刚度变化，功耗为50 uW/AUC。我们首先对单个AUC进行表征，并将结果与运动学模型进行比较。然后，我们验证了5x5 AUC阵列主动调节其自身轴向和横向刚度的能力。最后，我们在连续形状显示器中展示了该阵列作为应变限制皮肤，以编程方式调制可充气LDPE袋的形状输出。将电粘附与拉胀材料集成，为柔性机器人系统的可扩展、薄型和低功耗控制赋予了新能力。
引用
@article{arxiv.2211.05375,
title = {Electroadhesive Auxetics as Programmable Layer Jamming Skins for Formable Crust Shape Displays},
author = {Ahad M. Rauf and Jack S. Bernardo and Sean Follmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05375},
year = {2023}
}
备注
Accepted to IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2023)