A Passively Conforming Soft Robotic Gripper with Three-Dimensional Negative Bending Stiffness Fingers

夹持器 抓住 刚度 杂乱 机器人 工作区 弯曲 计算机科学 人工智能 软机器人 光学(聚焦) 工程类 计算机视觉 模拟 机械工程 结构工程 物理 雷达 电信 光学 程序设计语言
作者
Ashley H. Chu,Tianyu Cheng,Arnold Muralt,Çağdaş D. Önal
出处
期刊:Soft robotics [Mary Ann Liebert]
卷期号:10 (3): 556-567 被引量:13
标识
DOI:10.1089/soro.2021.0200
摘要

Robot grippers that lack physical compliance have a difficult time dealing with uncertainty, such as fragile objects that may not have well-defined shapes. Existing soft robotic grippers require a large empty workspace for their actuated fingers to curl around the objects of interest, limiting their performance in clutter. This article presents a three-dimensional structure that exhibits negative stiffness in every bending direction used as fingers in a class of soft robotic grippers. Our approach exploits a compliant mechanism in a conical shape such that a transverse external contact force causes the fingers to bend toward the contact, enabling passive conformation for an adaptive grasp, even in clutter. We show analytically and experimentally that the proposed fingers have a negative bending response and that they conform to objects of various diameters. We demonstrate a soft robotic gripper with three self-conforming fingers performing the following: (1) fingertip grasping, (2) power grasping, and (3) semipassive grasping in clutter. Grasping experiments focus on picking fruits, which exemplify delicate objects with unmodeled shapes with significant variation. The experimental results reveal the ability of the self-conforming structure to smoothly envelope a broad range of objects and demonstrate a 100% grasp success rate in the experiments performed. The proposed passively conforming fingers enable picking of complex and unknown geometries without disturbing nearby objects in clutter and without the need for complex grasping algorithms. The proposed structures can be tailored to deform in desired ways, enabling a robust strategy for the engineering of physical compliance for adaptive soft structures.
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
hgg完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
晨曦应助酷炫笑翠采纳,获得10
1秒前
FJ发布了新的文献求助10
1秒前
失眠毛衣完成签到,获得积分10
1秒前
何昆朋发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
兔宝宝发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.1应助keyan采纳,获得10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
Pull发布了新的文献求助10
6秒前
Annie发布了新的文献求助10
7秒前
学霸业完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
CipherSage应助兔宝宝采纳,获得10
11秒前
11秒前
个性枕头完成签到 ,获得积分10
13秒前
萱萱完成签到,获得积分10
14秒前
梦在彼岸发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
Jackpu完成签到,获得积分10
16秒前
萝卜完成签到,获得积分10
17秒前
wmm完成签到,获得积分10
18秒前
孤独梦曼完成签到,获得积分10
18秒前
爆米花应助刻苦冬菱采纳,获得10
18秒前
19秒前
19秒前
Annie完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
21秒前
断章完成签到 ,获得积分10
22秒前
风中的又蓝完成签到,获得积分10
22秒前
Patrick完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
23秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5742911
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5411336
关于积分的说明 15346296
捐赠科研通 4883960
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625453
邀请新用户注册赠送积分活动 1574294
关于科研通互助平台的介绍 1531234