对于软机器人的感知和自主性的超强硬应变传感器的计算设计
Haitao Yang1,2, Shuo Ding3,4, Jiahao Wang2
1Institute of Flexible Electronics (IFE) & Frontiers Science Center for Flexible Electronics, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, Shaanxi, 710072, China.
Nature communications
|February 22, 2024
概括
软机器人通过具有编程裂的新应变传感器获得感知. 这些强大,可调节的传感器能够在复杂的环境中准确地预测和意识到机器人.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 合规的应变传感器对于软机器人自主性至关重要.
- 在软传感器的预测性制造和长期稳定性方面存在挑战.
- 需要精确的传感器建模和受压力控制的结构变化.
研究的目的:
- 为软机器人呈现一种新的计算传感器设计.
- 为了实现可调节和准确模拟的传感性能.
- 为了提高柔软机器人的应变传感器的强度和适用性.
主要方法:
- 开发了一个计算式传感器设计,使用在微中编程的裂纹阵列.
- 控制用户定义的结构来调整传感性能.
- 将机器智能应用于与传感器集成的原木机器人.
主要成果:
- 通过物理模型准确模拟的高度可调节的传感性能.
- 在噪音 (50%应变),循环负荷 (100,000周期) 和动态频率 (0-23赫兹) 下表现出强大的响应能力.
- 启用机器人轨迹预测 (<4%的误差) 和地形高度意识 (<10%的误差) 使用机器智能.
结论:
- 微策略中的编程裂纹阵列为先进的软机器人感知提供了有前途的方法.
- 这种传感器设计适用于各种规模 (从宏观到微观) 的软机器人.
- 该技术可以提升软机器人的探索,救援和蜂群行为能力.


