Deformation Characteristics of Three-Dimensional Spiral Soft Actuator Driven by Water Hydraulics for Underwater Manipulator

水下 执行机构 有限元法 软机器人 螺旋(铁路) 弯曲 海洋工程 变形(气象学) 机械工程 工程类 结构工程 计算机科学 模拟 地质学 材料科学 人工智能 海洋学 复合材料
作者
Songlin Nie,Linfeng Huo,Hui Ji,Shuang Nie,Pengwang Gao,Hanyu Li
出处
期刊:Soft robotics [Mary Ann Liebert]
卷期号:11 (3): 410-422 被引量:6
标识
DOI:10.1089/soro.2023.0085
摘要

The emergence of bionic soft robots has led to an increased demand for bionic soft actuating ends. In this study, a three-dimensional spiral water hydraulic soft actuator (3D-SWHSA), inspired by the winding action of an elephant's trunk, is proposed to provide a more targeted soft actuator catching method. The 3D-SWHSA is composed of multiple bending and twisting units (BATUs), which can produce winding deformation after being pressed. By using the principles of virtual work and integrating the Yeoh 3rd order model, a predictive model for winding was established to investigate the bending and twisting characteristics of BATUs with varying structural parameters through finite element simulation. Following the selection of an optimal set of structural parameters for the 3D-SWHSA, its bending and deformation capabilities were simulated using finite element analysis and subsequently validated experimentally. To validate its flexibility, adaptability, and biocompatibility, successful catching experiments were conducted in both air and underwater environments. Underwater organisms, including organisms with soft appearance such as starfish and sea cucumbers, and organisms with hard shell, such as sea snails and crabs, can also be caught harmlessly. In cases where a single 3D-SWHSA is insufficient for capturing objects with unstable centers of gravity or when the capture range is exceeded, the double 3D-SWHSAs can be utilized for cooperative winding. This study affirms the great potential of 3D-SWHSA in diverse marine applications, including but not limited to marine exploration, fishing, and operations.
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
3秒前
申燕婷完成签到 ,获得积分10
4秒前
pingpinglver完成签到 ,获得积分20
5秒前
木木三完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
10秒前
林距离完成签到 ,获得积分10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
Cro完成签到 ,获得积分10
16秒前
海之恋心完成签到 ,获得积分10
18秒前
Heart_of_Stone完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
眼睛大的薯片完成签到 ,获得积分10
22秒前
25秒前
科研通AI6.2应助JG采纳,获得10
26秒前
坦率绮山完成签到 ,获得积分10
27秒前
平常的化蛹完成签到 ,获得积分10
28秒前
32秒前
二碘化钾完成签到 ,获得积分10
36秒前
41秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
43秒前
furin001完成签到,获得积分10
44秒前
方方没惹你哦完成签到,获得积分10
45秒前
46秒前
53秒前
知行者完成签到 ,获得积分10
54秒前
橙橙完成签到 ,获得积分10
55秒前
郭磊完成签到 ,获得积分10
56秒前
忧郁小丑完成签到 ,获得积分10
58秒前
JG发布了新的文献求助10
58秒前
玛临鼠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
博弈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
等待醉柳完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
迷人紫山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
如意2023完成签到 ,获得积分10
1分钟前
藏锋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CJW完成签到 ,获得积分10
1分钟前
99完成签到,获得积分10
1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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
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 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6059093
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7891621
关于积分的说明 16297100
捐赠科研通 5203346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2783941
邀请新用户注册赠送积分活动 1766619
关于科研通互助平台的介绍 1647154