Stiffness Change for Reconfiguration of Inflated Beam Robots

机器人 刚度 执行机构 软机器人 解耦(概率) 变硬 工作区 可控性 工程类 计算机科学 控制理论(社会学) 结构工程 控制工程 人工智能 数学 控制(管理) 应用数学
作者
Brian H. Do,Shuai Wu,Ruike Renee Zhao,Allison M. Okamura
出处
期刊:Cornell University - arXiv 被引量:2
标识
DOI:10.48550/arxiv.2307.03247
摘要

Active control of the shape of soft robots is challenging. Despite having an infinite number of passive degrees of freedom (DOFs), soft robots typically only have a few actively controllable DOFs, limited by the number of degrees of actuation (DOAs). The complexity of actuators restricts the number of DOAs that can be incorporated into soft robots. Active shape control is further complicated by the buckling of soft robots under compressive forces; this is particularly challenging for compliant continuum robots due to their long aspect ratios. In this work, we show how variable stiffness can enable shape control of soft robots by addressing these challenges. Dynamically changing the stiffness of sections along a compliant continuum robot can selectively "activate" discrete joints. By changing which joints are activated, the output of a single actuator can be reconfigured to actively control many different joints, thus decoupling the number of controllable DOFs from the number of DOAs. We demonstrate embedded positive pressure layer jamming as a simple method for stiffness change in inflated beam robots, its compatibility with growing robots, and its use as an "activating" technology. We experimentally characterize the stiffness change in a growing inflated beam robot and present finite element models which serve as guides for robot design and fabrication. We fabricate a multi-segment everting inflated beam robot and demonstrate how stiffness change is compatible with growth through tip eversion, enables an increase in workspace, and achieves new actuation patterns not possible without stiffening.
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
英姑应助尘尘笑采纳,获得10
1秒前
阅遍SCI完成签到,获得积分10
1秒前
李健应助CJH采纳,获得10
1秒前
1秒前
3秒前
DDDD发布了新的文献求助30
4秒前
清爽海云发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
毛毛余完成签到 ,获得积分10
5秒前
一颗煎蛋完成签到,获得积分10
5秒前
CipherSage应助xcc采纳,获得10
7秒前
香蕉觅云应助carry采纳,获得10
7秒前
7秒前
和谐如风发布了新的文献求助10
8秒前
七一藕完成签到,获得积分10
9秒前
李爱国应助彭大啦啦采纳,获得10
9秒前
曾建完成签到,获得积分10
9秒前
诺诺朱完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
和谐如风完成签到,获得积分10
14秒前
打打应助幼儿园小霸王采纳,获得10
14秒前
14秒前
SciGPT应助陈某采纳,获得10
15秒前
花花发布了新的文献求助10
15秒前
yjp790403发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
英俊延恶发布了新的文献求助10
16秒前
星辰大海应助烟袅袅采纳,获得10
17秒前
解铃发布了新的文献求助10
17秒前
洛洛发布了新的文献求助20
18秒前
zq发布了新的文献求助10
18秒前
JamesPei应助桔子采纳,获得10
18秒前
林中鸟发布了新的文献求助10
19秒前
zdj发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
尘尘笑发布了新的文献求助10
20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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6407116
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226238
关于积分的说明 17446476
捐赠科研通 5459791
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885088
邀请新用户注册赠送积分活动 1861473
关于科研通互助平台的介绍 1701802