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
惠惠子发布了新的文献求助10
3秒前
鲁路修完成签到,获得积分10
3秒前
Ava的应助被沉默的咖啡豆采纳,获得10
3秒前
传奇3的应助被小狮子采纳,获得10
6秒前
文静谷秋完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
子衿完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
xu发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
cdercder的应助被rohiga采纳,获得10
13秒前
SciGPT的应助被master采纳,获得10
13秒前
14秒前
16秒前
17秒前
一顿发布了新的文献求助10
17秒前
简单秋烟完成签到,获得积分10
17秒前
小狮子发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI6.2的应助被chengzugen采纳,获得100
18秒前
邹邹发布了新的文献求助10
19秒前
烟花的应助被子衿采纳,获得10
19秒前
21秒前
科研通AI6.2的应助被简单秋烟采纳,获得10
21秒前
ta完成签到,获得积分20
21秒前
shensiang发布了新的文献求助10
24秒前
李爱国的应助被乐观的素阴采纳,获得10
24秒前
散装洋芋发布了新的文献求助10
26秒前
不爱科研完成签到 ,获得积分10
27秒前
高挑的初珍完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
yu发布了新的文献求助10
27秒前
JamesPei的应助被邹邹采纳,获得30
29秒前
元始天尊发布了新的文献求助10
30秒前
拼搏的南蕾完成签到,获得积分10
30秒前
iskeccc发布了新的文献求助10
30秒前
蛋黄流心包完成签到,获得积分10
31秒前
zl发布了新的文献求助10
32秒前
小狮子完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
kk关闭了kk的文献求助
34秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
The Student's Guide to Social Neuroscience 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Photoredox-Catalyzed Alkoxy-fluorosulfonylmethyl Difunctionalization of Alkenes 550
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7811491
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9342868
关于积分的说明 20515457
捐赠科研通 7404383
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3329724
关于科研通互助平台的介绍 2476479
邀请新用户注册赠送积分活动 2349067