清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

A soft manipulator for efficient delicate grasping in shallow water: Modeling, control, and real-world experiments

运动学 水下 机器人 并联机械手 计算机科学 软机器人 弹道 逆动力学 机器人学 反向动力学 计算 扭矩 控制理论(社会学) 海洋工程 模拟 工程类 人工智能 地质学 控制(管理) 物理 算法 海洋学 热力学 经典力学 天文
作者
Zheyuan Gong,Xi Fang,Xingyu Chen,Jiahui Cheng,Zhexin Xie,Jiaqi Liu,Bohan Chen,Hui Yang,Shihan Kong,Yufei Hao,Tianmiao Wang,Junzhi Yu,Li Wen
出处
期刊:The International Journal of Robotics Research [SAGE Publishing]
卷期号:40 (1): 449-469 被引量:221
标识
DOI:10.1177/0278364920917203
摘要

Collecting in shallow water (water depth: ~30 m) is an emerging field that requires robotics for replacing human divers. Soft robots have several promising features (e.g., safe interaction with the environments, lightweight, etc.) for performing such tasks. In this article, we developed an underwater robotic system with a three-degree-of-freedom (3-DoF) soft manipulator for spatial delicate grasping in shallow water. First, we present the design and fabrication of the soft manipulator with an opposite-bending-and-stretching structure (OBSS). Then, we proposed a simple and efficient kinematics method for controlling the spatial location and trajectory of the soft manipulator’s end effector. The inverse kinematics of the OBSS manipulator can be solved efficiently (computation time: 8.2 ms). According to this inverse kinematics method, we demonstrated that the OBSS soft manipulator could track complex two-dimensional and three-dimensional trajectories, including star, helix, etc. Further, we performed real-time closed-loop pick-and-place experiments of the manipulator with binocular and on-hand cameras in a lab aquarium. Hydrodynamic experiments showed that the OBSS soft manipulator produced little force (less than 0.459 N) and torque (less than 0.228 N·m), which suggested its low-inertia feature during the underwater operation. Finally, we demonstrated that the underwater robotic system with the OBSS soft manipulator successfully collected seafood animals at the bottom of the natural oceanic environment. The robot successfully collected eight sea echini and one sea cucumber within 20 minutes at a water depth of around 10 m.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
从年关注了科研通微信公众号
30秒前
Jack80完成签到,获得积分0
57秒前
万能图书馆应助从年采纳,获得30
1分钟前
呆萌如容完成签到,获得积分10
1分钟前
Hao完成签到,获得积分0
1分钟前
清脆世界完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
常有李完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
chen发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
从年发布了新的文献求助30
2分钟前
斯文忆丹完成签到,获得积分10
2分钟前
顏泰楊完成签到,获得积分10
3分钟前
英俊的小懒虫完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Jiro完成签到,获得积分0
4分钟前
5分钟前
Hyde发布了新的文献求助10
5分钟前
Emma发布了新的文献求助200
5分钟前
5分钟前
5分钟前
Hyde发布了新的文献求助10
5分钟前
侯人雄应助耕牛热采纳,获得20
5分钟前
Hyde完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
正直茈发布了新的文献求助10
5分钟前
Hello应助刀剑如梦采纳,获得10
5分钟前
闪闪的雪卉完成签到,获得积分10
6分钟前
科研通AI2S应助wxyh采纳,获得10
6分钟前
留胡子的丹亦完成签到,获得积分10
7分钟前
从年完成签到,获得积分10
7分钟前
无心的月光完成签到,获得积分10
8分钟前
美丽的沛菡完成签到,获得积分10
8分钟前
8分钟前
巫马荧发布了新的文献求助10
8分钟前
9分钟前
生动盼兰完成签到,获得积分10
9分钟前
刀剑如梦发布了新的文献求助10
9分钟前
9分钟前
酷酷的雨完成签到,获得积分10
9分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436623
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251008
关于积分的说明 17551316
捐赠科研通 5494933
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898185
邀请新用户注册赠送积分活动 1874885
关于科研通互助平台的介绍 1716139