基于截面惯性矩驱动的高能效可调刚度软体机器人

软体游泳机器人的最优刚度取决于游泳速度，这意味着没有任何单一刚度能在所有游泳条件下使效率最大化。可调刚度将扩大具有柔性推进器的机器人在高效游泳速度上的范围，并赋能用于水下航行器转向的软体控制面。我们提出并演示了一种使用充气橡胶管通过压力和截面惯性矩变化来 stiffen 硅胶箔的可调软体机器人刚度方法。对于从0到0.8 bar的输入压力变化和2 J能量输入，我们实现了系统有效刚度翻倍。我们实现了谐振振幅增益为输入振幅的5至7倍，并将高增益频率范围相比固定刚度箔扩展了三倍。这些结果表明，改变截面惯性矩是一种能效高的可调刚度机器人方法。