无绳爬行机器人

通过亚表面刚度调制动态可调摩擦。

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:25
目前软体机器人主要依靠气动和几何不对称来实现运动,这限制了其工作范围、通用性和其他不可系留的功能。本文介绍了一种通过复合结构中刺激响应元件的亚表面刚度调制( SSM ),通过动态可调摩擦实现软机器人运动的新方法来应对这些挑战。为了证明这一点,我们设计并制备了一种由聚二甲基硅氧烷( PDMS )嵌入低熔点合金( LMPA )的螺旋通道的弹性体垫,当LMPA条在焦耳加热下熔化后,复合材料结构的柔顺性增加,复合材料表面与对面的摩擦力增加。通过一系列的实验和有限元分析( FEA )研究了这些复合摩擦垫的摩擦行为,阐明了控制可调谐摩擦的基础物理。我们还证明,当这些复合结构被适当地集成到由蠕虫和蚯蚓激发的软爬行机器人中时,这些机器人两端通过SSM产生的摩擦力的差异可能被用来为无绳爬行机器人产生平移运动。

通过亚表面刚度调制动态可调摩擦

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:38
目前软体机器人主要依靠气动和几何不对称来实现运动,这限制了其工作范围、通用性和其他不可系留的功能。本文介绍了一种通过复合结构中刺激响应元件的亚表面刚度调制( SSM ),通过动态可调摩擦实现软机器人运动的新方法来应对这些挑战。为了证明这一点,我们设计并制备了一种由聚二甲基硅氧烷( PDMS )嵌入低熔点合金( LMPA )的螺旋通道的弹性体垫,当LMPA条在焦耳加热下熔化后,复合材料结构的柔顺性增加,复合材料表面与对面的摩擦力增加。通过一系列的实验和有限元分析( FEA )研究了这些复合摩擦垫的摩擦行为,阐明了控制可调谐摩擦的基础物理。我们还证明,当这些复合结构被适当地集成到由蠕虫和蚯蚓激发的软爬行机器人中时,这些机器人两端通过SSM产生的摩擦力的差异可能被用来为无绳爬行机器人产生平移运动。