用于探索流体控制元件的管-气球逻辑
机器人学
2022-02-09 v1
摘要
气动软体机器人的控制通常需要电子设备。微控制器连接到电源电子器件，用于开关阀门和泵。作为近期的一种替代方案，流体控制方法被提出，其中软数字逻辑门使得软系统能够实现多种驱动状态。此类系统已展示出无需使用电子设备的自主行为。然而，流体控制器需要复杂的制造工艺。为了使流体控制器的探索平民化，我们开发了管-气球逻辑电路，其由吸管和气球制成的逻辑门组成。每个管-气球逻辑器件新手只需五分钟即可制作，成本为0.45美元。管-气球逻辑器件还可在高达200 kPa的压力下工作，并以高达15 Hz的频率振荡。我们将管-气球逻辑器件配置为NOT、NAND和NOR门，并将其组装成一个三环振荡器，以演示一个将糖从大米中分离出来的振动筛。由于管-气球逻辑器件成本低、易于制造且工作原理简单，它们非常适合用于探索流体控制方案的基本概念，同时促进气动软体机器人的设计探究。
引用
@article{arxiv.2202.03905,
title = {Tube-Balloon Logic for the Exploration of Fluidic Control Elements},
author = {Jovanna A. Tracz and Lukas Wille and Dylan Pathiraja and Savita V. Kendre and Ron Pfisterer and Ethan Turett and Gus T. Teran and Christoffer K. Abrahamsson and Samuel E. Root and Won-Kyu Lee and Daniel J. Preston and Haihui Joy Jiang and George M. Whitesides and Markus P. Nemitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.03905},
year = {2022}
}
备注
Accepted manuscript (journal): Robotics and Automation Letter, 2022