软体生长机器人回缩而无屈曲

通过身体材料气动外翻而“生长”的尖端延伸软体机器人已在杂乱环境探索中展现出应用价值。在生长过程中，机器人的尖端运动和力可使用将尖端导向与延伸相结合的驱动器在三个自由度上控制。然而，当试图通过从基部回缩内部身体材料来逆转生长过程时，机器人身体往往以屈曲而非身体材料内翻的方式响应，使得对尖端运动和力的控制无法实现。我们提出并验证了一个模型，用于预测何时发生屈曲而非内翻，并且我们提出了一种可加装在尖端延伸软体机器人上的机电装置，以在回缩过程中防止屈曲，恢复转向驱动器在内翻过程中控制机器人运动和力的能力。使用我们的回缩装置，我们展示了三项此前不可能的任务：探索分叉路径的不同分支、在对环境施加最小力的情况下逆转生长，以及将环境样本带回基部。