利用双稳性与黏性相互作用实现单输入控制多个流体驱动弹性驱动器
软凝聚态物质
2019-03-12 v1 流体动力学
摘要
在软体机器人驱动以及微流控应用（如芯片实验室器件中的阀门）中，一个主导性概念是在嵌入弹性体的腔体中施加加压流。生成复杂变形模式通常需要对多个输入进行控制，这极大增加了系统操作的复杂性。在本工作中，我们提出一种新方法，用于对由细管连接的双稳弹性腔串行链进行单输入控制。通过在链入口控制单一流速，我们引发不可逆的过渡序列，可达到所有双稳元件的任意期望状态组合。系统的数学表述与动力学分析揭示，这些过渡得以实现得益于双稳性与黏性阻力引起的压力滞后相结合。结果通过数值仿真与多达5个腔体的链实验得到验证，使用水稀释甘油作为注入流体。所提出的技术在开发具有极简控制的复杂软体驱动器方面具有广阔潜力。
引用
@article{arxiv.1903.04280,
title = {Single-Input Control of Multiple Fluid-Driven Elastic Actuators Via Interaction Between Bi-Stability and Viscosity},
author = {Eran Ben-Haim and Lior Salem and Yizhar Or and Amir D. Gat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04280},
year = {2019}
}
备注
Supplementary document will be added soon