利用弹性失稳增强性能：脊柱启发的高速高力软体机器人
应用物理
2020-05-12 v2
摘要
由于软材料的内在局限，软体机器通常表现出缓慢的运动速度和较低的操控力。在此，我们提出一种通用设计原理，利用机械失稳实现多种脊柱启发的高速且强力的软体机器。与当前多数被设计为本质单模态稳定的软体机器人不同，我们的设计利用可调的 snap-through 双稳态，在数十毫秒内充分挖掘软体机器人快速储存与释放能量的能力。我们以三种高性能软体机器演示该通用设计原理： locomotion 速度达 2.68 体长/秒的高速猎豹状疾驰爬行器、高速水下游动器（0.78 体长/秒），以及刚度调制超过 1 至 103（最大负载能力 11.4 kg）的可调低到高力软体夹持器。我们的研究建立了下一代高性能软体机器人的新通用设计范式，适用于多功能、不同驱动方法及多尺度材料。
引用
@article{arxiv.1810.08571,
title = {Leveraging Elastic instabilities for Amplified Performance: spine-inspired high-speed and high-force soft robots},
author = {Yichao Tang and Yinding Chi and Jiefeng Sun and Tzu-Hao Huang and Omid H. Maghsoudi and Andrew Spence and Jianguo Zhao and Hao Su and Jie Yin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.08571},
year = {2020}
}