Reprogrammable Bistable Actuators for Multimodal, Fast, and Ultrasensitive Grasping

双稳态 夹持器 执行机构 计算机科学 过程(计算) 控制理论(社会学) 能量(信号处理) 工程类 材料科学 机械工程 物理 控制(管理) 人工智能 光电子学 量子力学 操作系统
作者
Yongkang Jiang,Xin Tong,Jian Li,Hui Li,Chongjing Cao,Xing Gao,Yingtian Li
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-11 被引量:2
标识
DOI:10.1109/tmech.2023.3318976
摘要

Leveraging the instability in bistable structures to rapidly release the stored energy is often observed in nature to improve survival and reproduction. Bistable actuators have endowed soft grippers with superior performances such as fast response and self-lock ability. However, current bistable grippers are merely determined by their structural parameters in the design processes, and their grasping modes are usually restricted. In this article, we propose a novel type of reprogrammable bistable actuators. We introduce the design, modeling, and verification of the actuators. The results show that when reprogrammed to its ultrasensitive state with a minimal energy barrier, the trigger force required to induce the fast snap-through can be reduced to less than 0.005 times of its maximum value. In this process, only a minimal energy of 0.001 mJ was needed to trigger the fast energy release of 13.1 mJ. To demonstrate the advances and uniqueness of the proposed actuator, we also prototyped multiple grippers for multimodal, fast, and ultrasensitive grasping. In the ultrasensitive state, the gripper was able to respond to the contact of the swimming fish and capture it in 0.18 s. This work broadens the frontiers of bistable actuators in the design of functional robotic grippers.
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
1秒前
科研通AI2S应助MorningStar采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
可爱的函函应助123123采纳,获得10
3秒前
科研通AI5应助柯南采纳,获得10
3秒前
3秒前
kmoyy发布了新的文献求助10
4秒前
GOUGOU2022发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
zhaojiantgu完成签到 ,获得积分10
5秒前
颜苏YANSU发布了新的文献求助10
5秒前
djsj留下了新的社区评论
5秒前
6秒前
传奇3应助北林采纳,获得10
6秒前
今后应助Maestro_S采纳,获得10
6秒前
7秒前
gg完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
超神发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
zeng0914完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
不吃橘子发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
谢谢谢谢谢m完成签到,获得积分10
10秒前
沟通亿心发布了新的文献求助10
10秒前
领导范儿应助维克托采纳,获得10
10秒前
10秒前
Lee发布了新的文献求助10
11秒前
meteor发布了新的文献求助50
11秒前
义气冷菱发布了新的文献求助10
12秒前
科研萌新发布了新的文献求助10
12秒前
qidian发布了新的文献求助10
12秒前
feng完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Covalent Organic Frameworks 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3481226
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3071419
关于积分的说明 9122057
捐赠科研通 2763201
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1516316
邀请新用户注册赠送积分活动 701479
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 700319