Material-based modeling of cavatappi artificial muscles

人工肌肉 执行机构 气动人工肌肉 软机器人 流体学 机械工程 仿生学 机器人学 扭转 工作(物理) 材料科学 计算机科学 控制工程 工程类 人工智能 机器人 航空航天工程 几何学 数学
作者
Diego R Higueras-Ruiz,Heidi P. Feigenbaum,Michael W. Shafer
出处
期刊:Smart Materials and Structures [IOP Publishing]
卷期号:31 (12): 125021-125021 被引量:9
标识
DOI:10.1088/1361-665x/aca264
摘要

Abstract Soft actuators show much promise for use in bioinspired and biomimetic robotics as they share many similarities with actuation systems found in nature. Twisted and coiled actuators are soft actuators that have been shown to outperform many metrics of biological muscles, leading researchers to derive actuation models for future control and implementation. Although models have been proposed for twisted and coiled carbon nanotubes and polymer fibers, cavatappi artificial muscles—a novel twisted and coiled fluidic soft actuator—have not been modeled yet. This work establishes a framework for modeling cavatappi using the thick-wall pressure vessel stress analysis and the spring theory. The presented model uses the mechanical properties of the precursor drawn material used for fabrication, initial twist (internal fiber angle), muscle geometry, and internal pressure to predict the artificial muscles contraction under different external loads. The model predictions agree with the experimental results for cavatappi of different internal fiber angles and load conditions. Given their potential implementation in bioinspired applications, our model can help better design, optimize, and control the actuation response of cavatappi.
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
刚刚
Mu完成签到,获得积分10
刚刚
乐观谷芹发布了新的文献求助10
1秒前
小顾发布了新的文献求助10
1秒前
xing发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
SciGPT应助吨吨吨采纳,获得10
2秒前
慕青应助格瑞迪贝儿采纳,获得10
2秒前
2秒前
沐光而行完成签到,获得积分20
2秒前
CodeCraft应助谦让的含海采纳,获得10
2秒前
ff发布了新的文献求助10
2秒前
JackRen完成签到,获得积分10
3秒前
蓝胖子发布了新的文献求助10
3秒前
隐形曼青应助xzl采纳,获得10
3秒前
一颗好困芽完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
上官若男应助似间采纳,获得10
4秒前
sFADADN发布了新的文献求助10
4秒前
完美世界应助Poppy采纳,获得10
4秒前
上官若男应助gxh采纳,获得10
4秒前
4秒前
SLM给SLM的求助进行了留言
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
李伟峰发布了新的文献求助10
5秒前
czc发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
感动伟祺完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
文静的绣连完成签到 ,获得积分20
6秒前
从容的雁完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
呜呼啦呼发布了新的文献求助10
7秒前
Cgy发布了新的文献求助10
8秒前
脑洞疼应助montecount采纳,获得10
8秒前
ying发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
1433223完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Social Psychology 800
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7648137
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9220856
关于积分的说明 19791543
捐赠科研通 7213664
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3277786
关于科研通互助平台的介绍 2438875
邀请新用户注册赠送积分活动 2276074