Dynamics and trajectory optimization for a soft spatial fluidic elastomer manipulator

流体学 执行机构 弹性体 机器人 弹道 软机器人 计算机科学 控制工程 模拟 工程类 人工智能 航空航天工程 材料科学 天文 物理 复合材料
作者
Andrew D. Marchese,Russ Tedrake,Daniela Rus
出处
期刊:The International Journal of Robotics Research [SAGE Publishing]
卷期号:35 (8): 1000-1019 被引量:191
标识
DOI:10.1177/0278364915587926
摘要

The goal of this work is to develop a soft-robotic manipulation system that is capable of autonomous, dynamic, and safe interactions with humans and its environment. First, we develop a dynamic model for a multi-body fluidic elastomer manipulator that is composed entirely from soft rubber and subject to the self-loading effects of gravity. Then, we present a strategy for independently identifying all of the unknown components of the system; these are the soft manipulator, its distributed fluidic elastomer actuators, as well as the drive cylinders that supply fluid energy. Next, using this model and trajectory-optimization techniques we find locally-optimal open-loop policies that allow the system to perform dynamic maneuvers we call grabs. In 37 experimental trials with a physical prototype, we successfully perform a grab 92% of the time. Last, we introduce the idea of static bracing for a soft elastomer arm and discuss how forming environmental braces might be an effective manipulation strategy for this class of robots. By studying such an extreme example of a soft robot, we can begin to solve hard problems inhibiting the mainstream use of soft machines.
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
易四夕发布了新的文献求助10
1秒前
明日秋风完成签到 ,获得积分10
1秒前
ccccc驳回了xzy998应助
1秒前
七里香完成签到 ,获得积分10
3秒前
酷波er应助HAHAHA采纳,获得10
3秒前
XIAOJU_U完成签到 ,获得积分10
5秒前
君怀发布了新的文献求助10
10秒前
zm完成签到,获得积分10
12秒前
7788给7788的求助进行了留言
16秒前
17秒前
阳光曼冬发布了新的文献求助10
18秒前
sleep关注了科研通微信公众号
18秒前
郑润意完成签到,获得积分10
20秒前
领导范儿应助阳光的羊采纳,获得10
20秒前
郑润意发布了新的文献求助10
22秒前
26秒前
蓝天应助三岁爱吃糖采纳,获得10
28秒前
君怀完成签到,获得积分10
30秒前
orixero应助colormeblue采纳,获得10
30秒前
GGbond完成签到 ,获得积分10
33秒前
34秒前
34秒前
34秒前
34秒前
sleep发布了新的文献求助10
35秒前
华仔应助阳光曼冬采纳,获得10
36秒前
ming发布了新的文献求助10
38秒前
夏目_斑完成签到 ,获得积分10
38秒前
drughunter009发布了新的文献求助10
38秒前
在水一方应助易四夕采纳,获得10
38秒前
曾欢发布了新的文献求助10
39秒前
牛牛发布了新的文献求助10
40秒前
43秒前
曾欢完成签到,获得积分10
46秒前
俏皮代丝发布了新的文献求助10
46秒前
46秒前
科研通AI2S应助sdzylx7采纳,获得10
47秒前
易四夕完成签到,获得积分10
47秒前
48秒前
可爱的函函应助美丽的安采纳,获得10
51秒前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Research Handbook on the Law of the Paris Agreement 1000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Superabsorbent Polymers: Synthesis, Properties and Applications 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
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 6352031
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8166633
关于积分的说明 17187262
捐赠科研通 5408115
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863145
邀请新用户注册赠送积分活动 1840560
关于科研通互助平台的介绍 1689629