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]
卷期号:40 (1): 449-469 被引量:219
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
瘦瘦的枫叶完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研通AI6.3应助Arthur采纳,获得10
13秒前
nav完成签到 ,获得积分10
19秒前
22秒前
Arthur发布了新的文献求助10
33秒前
一剑温柔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
飘逸问薇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
披着羊皮的狼完成签到 ,获得积分0
1分钟前
慧慧发布了新的文献求助10
1分钟前
隐形曼青应助慧慧采纳,获得10
1分钟前
追梦完成签到,获得积分10
1分钟前
没时间解释了完成签到 ,获得积分10
1分钟前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小菜狗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
感动初蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mzhang2完成签到 ,获得积分10
1分钟前
忘忧Aquarius完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
大国发布了新的文献求助10
2分钟前
优秀棒棒糖完成签到 ,获得积分10
2分钟前
何晶晶完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大国完成签到,获得积分20
2分钟前
昴星引路完成签到 ,获得积分10
2分钟前
熊猫完成签到 ,获得积分10
2分钟前
兜兜完成签到,获得积分20
2分钟前
喜喜完成签到,获得积分10
2分钟前
王jyk完成签到,获得积分10
2分钟前
BMG完成签到,获得积分10
2分钟前
yx完成签到 ,获得积分10
2分钟前
BowieHuang完成签到,获得积分0
2分钟前
呵呵哒完成签到,获得积分10
2分钟前
prrrratt完成签到,获得积分10
2分钟前
清水完成签到,获得积分10
2分钟前
真的OK完成签到,获得积分0
2分钟前
洋芋饭饭完成签到,获得积分10
2分钟前
CGBIO完成签到,获得积分10
2分钟前
qq完成签到,获得积分10
2分钟前
cityhunter7777完成签到,获得积分10
2分钟前
tingting完成签到,获得积分10
2分钟前
张浩林完成签到,获得积分10
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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
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 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6021577
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7633253
关于积分的说明 16166712
捐赠科研通 5169404
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766371
邀请新用户注册赠送积分活动 1749326
关于科研通互助平台的介绍 1636472