基于模型的可变刚度软的设计,由智能水凝驱动
Qianyi Chen1, Dingena Schott1, Jovana Jovanova1
1Faculty of Mechanical Engineering, Delft University of Technology, Delft, The Netherlands.
Soft robotics
|April 25, 2024
概括
这项研究引入了一种具有可适应刚度的新型软抓执行器,利用水凝球和可变刚度条纹. 这种设计增强了复杂的抓取任务的曲和刚度控制.
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
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
背景情况:
- 软具在处理微妙和不规则的物体方面具有优势,但在执行和负载能力方面存在局限性.
- 现有的软抓手通常需要外部机制,限制可扩展性和定制性.
研究的目的:
- 开发一种基于模型的软抓柄,具有可适应的刚性,以提高抓取能力.
- 为了研究水凝球布局和可变刚度条纹对抓器性能的影响.
主要方法:
- 设计了一种基于的驱动器,其中包含响应温度的水凝球和嵌入的可变刚度条纹.
- 使用经过验证的有限元法 (FEM) 模型来模拟水凝的行为并分析曲性能.
- 进行了实验验证,以评估执行器的曲角度和刚度变化.
主要成果:
- 执行器通过可变刚度方法显示可编程响应和曲刚度的显著增强.
- 观察到水凝球层与曲角度之间的直接相关性,最高达到128°.
- 室内膜的间隙配置增加了曲角度的三倍,而膜类型的影响最小. 硬度增加了30倍. 硬度增加了30倍.
结论:
- 新型软抓执行器通过主动执行实现了对曲和硬度的实质性控制.
- 这种可适应的软抓手在复杂和多尺度抓取场景中显示出先进应用的巨大潜力.
