基于可展开式 tape spring 附件的平面操作抓取与滚动
机器人学
2024-12-03 v1
摘要
刚性多关节机器人臂面临其整体到达距离（工作空间）与可折叠状态下的收缩体积之间的权衡。增加机器人臂的工作空间需要更长的链接，这会增加系统重量并需要更大的存储体积。然而，工作空间与存储体积之间的权衡可以通过具有高可扩展性的可展开结构来解决。在本工作中，我们引入了一种双向 tape spring 结构，该结构可以在紧凑状态下存储，然后扩展以执行操作任务，实现大工作空间和低存储体积。演示了双向 tape spring 相对于单 tape spring 的大 buckling 强度，同时保持卷入紧凑存储体积的能力。将两种 tape spring 结构集成到一种双臂操作机器人 GRIP-tape 中，后者允许对象进行抓取和平面配置下的滚动操作 (GRIP)。在演示中，我们展示，tape spring 的连续运动学使 novel 操作能力成为可能，例如同时平移-旋转和多对象输送。此外，tape spring 中刚性与软性的双重机械性能使其能够从意外碰撞中天然获得安全性，并实现对对象的软接触。我们的系统展示了可扩展操作器的新机遇，这些操作器可能受益于远程环境中的操作，例如太空和深海。
引用
@article{arxiv.2412.00268,
title = {Grasping and Rolling In-plane Manipulation Using Deployable Tape spring Appendages},
author = {Gengzhi He and Curtis Sparks and Nicholas Gravish},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.00268},
year = {2024}
}