当 Pneu-Net 软体机器人执行器发生疲劳时会发生什么？
机器人学
2022-12-08 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
与刚体机器人系统相比，软体执行器在康复和辅助机器人领域引起了极大兴趣，因其可提高安全性并降低成本。在驱动过程中，软体执行器经历高水平形变，这可能导致其弹性体结构中出现微尺度裂纹，随时间使系统疲劳，并最终导致宏观尺度损伤乃至失效。本文报道了高角度下 pneu-net 的有限元建模（FEM）以及高形变率下的重复实验，以研究软体机器人执行器中疲劳的影响与行为，其会导致偏离理想行为。对比 FEM 模型与实验数据，我们显示 FEM 能在疲劳前以约 96% 的精度对执行器至 167 度弯曲角内的性能建模。我们还显示，经过重复高角度弯曲后，由于疲劳，FEM 模型性能将下降至 80%。本文结果客观地凸显了系统循环驱动中疲劳的出现以及由此产生的对计算 FEM 模型的偏离。此类行为可在未来控制器中加以考虑，使系统适应软体机器人随时间变化和非自治的响应动力学。
引用
@article{arxiv.2212.03420,
title = {What Happens When Pneu-Net Soft Robotic Actuators Get Fatigued?},
author = {Jacqueline Libby and Aniket A. Somwanshi and Federico Stancati and Gayatri Tyagi and Aadit Patel and Naigam Bhatt and JohnRoss Rizzo and S. Farokh Atashzar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.03420},
year = {2022}
}