单步铸模制备气动软体机器人执行器的集成设计与制造
机器人学
2025-04-28 v1
摘要
虽然仿生软体机器人已显示出处理不确定性并适应非结构化环境的能力，但其可获得性仍受限于耗时、昂贵且高度受监督的设计-制造流程，通常基于资源密集型的迭代工作流程。本文提出了一种针对气动软体执行器进行单步铸模设计与制造的集成方法。使用熔融纤维制造（FFF）打印模具和可溶解的中空核心。加热水路加速核心材料的溶解，确保其从执行器壁中完全移除，而执行器的机械性能通过有限元分析（FEA）定义。这使得能够在最低监督下制造具有非均匀横截面的执行器，从而减少设计和制造过程中所需的迭代次数。设计、制造、集成并演示了三个能够进行弯曲和线性运动的执行器，分别作为仿蠕动机器人、四足机器人和机器人夹爪。我们展示了所提出方法的可获得性、通用性和有效性，推动了软体机器人设计和制造的加速进程。这一研究代表了降低成本使软体机器人更易于人们获取的一步。
引用
@article{arxiv.2407.13346,
title = {Integrated Design and Fabrication of Pneumatic Soft Robot Actuators in a Single Casting Step},
author = {Afonso Silva and Diogo Fonseca and Diogo M. Neto and Mihail Babcinschi and Pedro Neto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.13346},
year = {2025}
}