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:2
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.

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
3秒前
4秒前
科研通AI2S应助小也同学采纳,获得10
6秒前
6秒前
yby完成签到,获得积分10
6秒前
坚强的灵雁完成签到 ,获得积分10
7秒前
芝麻发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
ding应助fenfen好学采纳,获得10
10秒前
HJZ发布了新的文献求助20
12秒前
mrzyfsci完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
zxq完成签到,获得积分10
14秒前
赘婿应助大象采纳,获得10
15秒前
淡定的静槐完成签到,获得积分10
17秒前
香蕉觅云应助风趣的笑槐采纳,获得10
17秒前
刘总完成签到 ,获得积分10
18秒前
陈亚茹完成签到,获得积分10
20秒前
狂野妙菱完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
科研通AI6.2应助落月铭采纳,获得10
20秒前
李健应助Ethereal采纳,获得10
21秒前
学习鱼完成签到,获得积分10
22秒前
HaoHao04完成签到 ,获得积分10
22秒前
嗯嗯哈哈完成签到,获得积分20
23秒前
djx发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
赘婿应助蜗牛星星采纳,获得10
24秒前
白昼发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
开放念柏发布了新的文献求助10
27秒前
有魅力的斑马完成签到,获得积分10
27秒前
嗯嗯哈哈发布了新的文献求助10
27秒前
fenfen好学完成签到,获得积分10
28秒前
hx完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
HJZ完成签到,获得积分10
30秒前
Kao应助秀秀秀采纳,获得10
30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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 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 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 7033592
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8702593
关于积分的说明 18437051
捐赠科研通 6537484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3113703
关于科研通互助平台的介绍 2193477
邀请新用户注册赠送积分活动 2089144