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Updated: Jun 19, 2025
08:24
Bioinspired Soft Robot with Incorporated Microelectrodes
Published on: February 28, 2020
8.8K
基于双重仿生结构的重载软机器人的设计
Liu Yang1, Zhilei Zhang2, Zengzhi Zhang1
1School of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|July 26, 2024
概括
研究人员开发了一种新的大型负载软臂,灵感来自植物细胞壁和蜂结构. 这种生物设计实现了显著的延伸和曲,为各种应用提供了高灵活性和承载能力.
科学领域:
- 仿生学和软机器人技术
- 材料科学与工程 材料科学与工程
背景情况:
- 传统的机器人手臂往往缺乏复杂的操纵任务所需的灵活性和适应性.
- 开发能够处理大量负载的软机器人系统,同时保持灵巧,仍然是该领域的一个重大挑战.
研究的目的:
- 设计和建模一种具有增强承载能力和灵活性的新型气动软臂.
- 研究用于软臂设计的植物细胞壁和蜂结构的仿生原理.
主要方法:
- 设计了一种灵活的外结构,从植物细胞壁和蜂结构的结构特征中汲取灵感.
- 建立了一个数学模型来分析拟议的软臂设计的灵活性和承载能力.
- 软臂的延伸和曲动作是通过气动膨胀和通缩来控制的.
主要成果:
- 在150kPa的驱动压力下,新型软臂的最大延长为23.17厘米,最大曲角度为94.2度.
- 软臂实现了2.83N的最大负载能力,展示了高负载和灵活性的结合.
- 通过气压控制的设计的几何变化,使得精确的延伸和曲运动成为可能.
结论:
- 双重仿生设计有效地将高负载能力与气动软臂的显著灵活性相结合.
- 这项研究为开发具有卓越性能的先进软机器人系统提供了创新的方法.
- 开发的软臂显示出超越实验室环境的广泛应用潜力,特别是在需要高负载操纵的领域.
