Underwater maneuvering of robotic sheets through buoyancy-mediated active flutter

颤振 浮力 水下 杠杆(统计) 计算机科学 海洋工程 地质学 工程类 航空航天工程 人工智能 海洋学 物理 机械 空气动力学
作者
Junghwan Byun,Minjo Park,Sang‐Min Baek,Jaeyoung Yoon,Woongbae Kim,Byeongmoon Lee,Yongtaek Hong,Kyu‐Jin Cho
出处
期刊:Science robotics [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:6 (53) 被引量:21
标识
DOI:10.1126/scirobotics.abe0637
摘要

Falling leaves flutter from side to side due to passive and intrinsic fluid-body coupling. Exploiting the dynamics of passive fluttering could lead to fresh perspectives for the locomotion and manipulation of thin, planar objects in fluid environments. Here, we show that the time-varying density distribution within a thin, planar body effectively elicits minimal momentum control to reorient the principal flutter axis and propel itself via directional fluttery motions. We validated the principle by developing a swimming leaf with a soft skin that can modulate local buoyancy distributions for active flutter dynamics. To show generality and field applicability, we demonstrated underwater maneuvering and manipulation of adhesive and oil-skimming sheets for environmental remediation. These findings could inspire future intelligent underwater robots and manipulation schemes.
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