柔顺细胞机器人的力学表征：第二部分——主动应变

模块化主动细胞机器人(MACROs)是一种设计方法，其中大量线性执行器与被动柔顺关节被组装以创建具有重复单元晶格的主动结构。此类网状机器人结构可被驱动以实现大变形与形状改变。在这篇分为两部分的论文中，我们使用有限元分析(FEA)对不同 MACRO 网格拓扑的变形行为进行建模，并评估其被动与主动力学特性。在第 1 部分中，我们给出了不同 MACRO 网格的被动刚度特性。现在，在本文的第 2 部分中，我们研究平面 MACRO 网格的主动应变特性。利用 FEA，我们量化并比较了针对特定 MACRO 网格拓扑选择以及进一步针对该特定网格中被驱动的执行器选择所产生的应变。我们模拟了一系列基于网格内执行器角向取向的驱动模式，并表明此类驱动模式导致的变形与网格尺寸无关。我们还表明存在这样一组驱动模式的子集，其覆盖了变形行为的范围。最后，我们比较驱动不同 MACRO 网格所需的驱动努力，并表明驱动努力与网格的节点连通性相关。