亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Lightweight Pneumatically Elastic Backbone Structure with Modular Construction and Nonlinear Interaction for Soft Actuators

执行机构 可控性 模块化设计 刚度 非线性系统 软机器人 计算机科学 参数统计 机器人 弯曲 机械工程 模拟 工程类 控制理论(社会学) 结构工程 人工智能 物理 统计 数学 控制(管理) 量子力学 应用数学 操作系统
作者
Yang Yang,Jiewen Lai,Chaochao Xu,Zhiguo He,Pengcheng Jiao,Hongliang Ren
出处
期刊:Soft robotics [Mary Ann Liebert]
卷期号:11 (1): 57-69 被引量:1
标识
DOI:10.1089/soro.2021.0179
摘要

There has been a growing need for soft robots operating various force-sensitive tasks due to their environmental adaptability, satisfactory controllability, and nonlinear mobility unique from rigid robots. It is of desire to further study the system instability and strongly nonlinear interaction phenomenon that are the main influence factors to the actuations of lightweight soft actuators. In this study, we present a design principle on lightweight pneumatically elastic backbone structure (PEBS) with the modular construction for soft actuators, which contains a backbone printed as one piece and a common strip balloon. We build a prototype of a lightweight (<80 g) soft actuator, which can perform bending motions with satisfactory output forces (∼20 times self-weight). Experiments are conducted on the bending effects generated by interactions between the hyperelastic inner balloon and the elastic backbone. We investigated the nonlinear interaction and system instability experimentally, numerically, and parametrically. To overcome them, we further derived a theoretical nonlinear model and a numerical model. Satisfactory agreements are obtained between the numerical, theoretical, and experimental results. The accuracy of the numerical model is fully validated. Parametric studies are conducted on the backbone geometry and stiffness, balloon stiffness, thickness, and diameter. The accurate controllability, operation safety, modularization ability, and collaborative ability of the PEBS are validated by designing PEBS into a soft laryngoscope, a modularized PEBS library for a robotic arm, and a PEBS system that can operate remote surgery. The reported work provides a further applicability potential of soft robotics studies.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
yuyuxiaoyu发布了新的文献求助10
6秒前
馅饼完成签到,获得积分10
1分钟前
Ll发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
韦老虎发布了新的文献求助10
1分钟前
zqq完成签到,获得积分10
2分钟前
SDNUDRUG发布了新的文献求助10
2分钟前
李健的小迷弟应助deshen采纳,获得10
2分钟前
丘比特应助研友_n0Dmwn采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
deshen发布了新的文献求助10
3分钟前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
xiao2yan发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
小小发布了新的文献求助10
4分钟前
研友_n0Dmwn发布了新的文献求助10
4分钟前
li33333完成签到,获得积分10
4分钟前
脑洞疼应助li33333采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
li33333发布了新的文献求助10
4分钟前
饿哭了塞完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Magali应助livialiu采纳,获得10
5分钟前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
mengdi完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
兴尽晚回舟完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Shawn_54完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
dly完成签到 ,获得积分10
5分钟前
朱锦濠完成签到,获得积分10
5分钟前
蓝色的纪念完成签到,获得积分10
6分钟前
Esperanza完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
丁丁发布了新的文献求助10
6分钟前
丁丁完成签到,获得积分10
6分钟前
赘婿应助Ll采纳,获得10
6分钟前
情怀应助纯真玉兰采纳,获得10
6分钟前
tutu发布了新的文献求助10
6分钟前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Gymnastik für die Jugend 600
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2384324
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2091236
关于积分的说明 5257752
捐赠科研通 1818144
什么是DOI,文献DOI怎么找? 906952
版权声明 559074
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 484213