Elephant Trunk Inspired Multimodal Deformations and Movements of Soft Robotic Arms

软机器人 材料科学 后备箱 人工智能 计算机视觉 生物医学工程 机器人 计算机科学 工程类 生物 生态学
作者
Sophie Leanza,Juliana Lu‐Yang,Bartosz Kaczmarski,Shu-Pao Wu,Ellen Kuhl,Ruike Renee Zhao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202400396
摘要

Abstract Elephant trunks are capable of complex, multimodal deformations, allowing them to perform task‐oriented high‐degree‐of‐freedom (DOF) movements pertinent to the field of soft actuators. Despite recent advances, most soft actuators can only achieve one or two deformation modes, limiting their motion range and applications. Inspired by the elephant trunk musculature, a liquid crystal elastomer (LCE)‐based multi‐fiber design strategy is proposed for soft robotic arms in which a discrete number of artificial muscle fibers can be selectively actuated, achieving multimodal deformations and transitions between modes for continuous movements. Through experiments, finite element analysis (FEA), and a theoretical model, the influence of LCE fiber design on the achievable deformations, movements, and reachability of trunk‐inspired robotic arms is studied. Fiber geometry is parametrically investigated for 2‐fiber robotic arms and the tilting and bending of these arms is characterized. A 3‐fiber robotic arm is additionally studied with a simplified fiber arrangement analogous to that of an actual elephant trunk. The remarkably broad range of deformations and the reachability of the arm are discussed, alongside transitions between deformation modes for functional movements. It is anticipated that this design and actuation strategy will serve as a robust method to realize high‐DOF soft actuators for various engineering applications.
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
5秒前
TIanna完成签到 ,获得积分10
6秒前
Willian完成签到,获得积分10
8秒前
Seraph完成签到,获得积分20
10秒前
米娜发布了新的文献求助10
10秒前
LOKI关注了科研通微信公众号
11秒前
11秒前
11秒前
13秒前
星辰大海应助开心元霜采纳,获得10
13秒前
田様应助木光采纳,获得10
14秒前
Jiping Ni发布了新的文献求助10
14秒前
泡芙完成签到 ,获得积分10
15秒前
troye发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
Seraph发布了新的文献求助10
17秒前
大模型应助啵子采纳,获得10
22秒前
tender完成签到,获得积分10
33秒前
回忆告白完成签到,获得积分10
35秒前
迦佭完成签到,获得积分10
35秒前
Alane给种桃老总的求助进行了留言
36秒前
38秒前
39秒前
40秒前
42秒前
田所浩二发布了新的文献求助10
42秒前
穗穗发布了新的文献求助10
43秒前
木光发布了新的文献求助10
44秒前
yy完成签到,获得积分10
48秒前
RiccaChen应助weiping采纳,获得50
49秒前
开心元霜完成签到,获得积分10
52秒前
梨花弦外雨完成签到,获得积分10
52秒前
大模型应助yy采纳,获得10
52秒前
笑点低千雁完成签到,获得积分10
53秒前
秃头的彬彬完成签到,获得积分10
54秒前
詹晓筠发布了新的文献求助10
56秒前
56秒前
希望天下0贩的0应助木光采纳,获得10
56秒前
wanghaotian0发布了新的文献求助10
57秒前
高分求助中
The Illustrated History of Gymnastics 800
The Bourse of Babylon : market quotations in the astronomical diaries of Babylonia 680
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 500
機能營養學前瞻(3 Ed.) 300
Problems of transcultural communication 300
Zwischen Selbstbestimmung und Selbstbehauptung 300
Johann Gottlieb Fichte: Die späten wissenschaftlichen Vorlesungen / IV,1: ›Transzendentale Logik I (1812)‹ 300
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 2504033
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2157493
关于积分的说明 5521630
捐赠科研通 1877878
什么是DOI,文献DOI怎么找? 934003
版权声明 563932
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 498859