亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

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
活泼的远航关注了科研通微信公众号
1秒前
5秒前
5秒前
13秒前
朴实的青雪完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
彭晓雅发布了新的文献求助10
33秒前
可爱的函函应助彭晓雅采纳,获得10
43秒前
安静的老师完成签到,获得积分10
44秒前
在水一方应助只爱吃肠粉采纳,获得10
49秒前
50秒前
ran关注了科研通微信公众号
1分钟前
幽默代秋完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
汉堡包应助幽默代秋采纳,获得10
1分钟前
斯文败类应助黄莉采纳,获得10
1分钟前
不晚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
黄莉发布了新的文献求助10
1分钟前
悄悄拔尖儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
幽默代秋发布了新的文献求助10
1分钟前
谨慎的访梦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
今后应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
香蕉觅云应助大气云朵采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
搜集达人应助虚拟的面包采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
huxiao发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
领导范儿应助今夜回头看采纳,获得10
2分钟前
huxiao完成签到,获得积分20
2分钟前
2分钟前
2分钟前
李爱国应助Postmalone采纳,获得10
2分钟前
2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 Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
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 6399203
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8214805
关于积分的说明 17407472
捐赠科研通 5452514
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881804
邀请新用户注册赠送积分活动 1858274
关于科研通互助平台的介绍 1700271