Leveraging Monostable and Bistable Pre‐Curved Bilayer Actuators for High‐Performance Multitask Soft Robots

软机器人 执行机构 双稳态 材料科学 机器人 弯曲 弹性体 机器人学 机械工程 计算机科学 工程类 复合材料 人工智能 光电子学
作者
Yinding Chi,Yichao Tang,Haijun Liu,Jie Yin
出处
期刊:Advanced materials and technologies [Wiley]
卷期号:5 (9) 被引量:90
标识
DOI:10.1002/admt.202000370
摘要

Abstract Soft actuators are typically designed to be inherently stress‐free and stable. Relaxing such a design constraint allows exploration of harnessing mechanical prestress and elastic instability to achieve potential high‐performance soft robots. Here, the strategy of prestrain relaxation is leveraged to design pre‐curved soft actuators in 2D and 3D with tunable monostability and bistability that can be implemented for multifunctional soft robotics. By bonding stress‐free active layer with embedded pneumatic channels to a uniaxially or biaxially pre‐stretched elastomeric strip or disk, pre‐curved 2D beam‐like bending actuators and 3D doming actuators are generated after prestrain release, respectively. Such pre‐curved soft actuators exhibit tunable monostable and bistable behavior under actuation by simply manipulating the prestrain and the biased bilayer thickness ratio. Their implications in multifunctional soft robotics are demonstrated in achieving high performance in manipulation and locomotion, including energy‐efficient soft gripper to holding objects through prestress, fast‐speed larva‐like jumping soft crawler with average locomotion speed of 0.65 body‐length s −1 (51.4 mm s −1 ), and fast swimming bistable jellyfish‐like soft robot with an average speed of 53.3 mm s −1 .
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
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
希尔完成签到,获得积分10
2秒前
卓奕雯完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
潇洒的惋清的应助被YAN采纳,获得10
2秒前
2秒前
Hawaii完成签到,获得积分10
2秒前
Youdge举报加油的求助涉嫌违规
2秒前
哈哈完成签到,获得积分10
3秒前
缥缈不惜发布了新的文献求助10
3秒前
格子完成签到,获得积分10
4秒前
PMY完成签到,获得积分20
4秒前
Guigui完成签到,获得积分10
4秒前
Akim的应助被愉快若灵采纳,获得10
5秒前
jin完成签到,获得积分10
6秒前
djb完成签到,获得积分10
6秒前
彤航完成签到,获得积分10
6秒前
乐观青完成签到,获得积分10
7秒前
Billie完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
congcong完成签到,获得积分10
7秒前
QQA完成签到 ,获得积分10
8秒前
缥缈不惜完成签到,获得积分10
9秒前
shusz完成签到,获得积分10
9秒前
阿怪完成签到,获得积分10
9秒前
刘亦菲完成签到,获得积分10
9秒前
王佟完成签到,获得积分10
9秒前
ljj完成签到,获得积分10
10秒前
姚一完成签到,获得积分10
10秒前
dou发布了新的文献求助10
10秒前
沉默的小兔子完成签到,获得积分10
10秒前
俊逸的追命完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
淡然宛凝完成签到 ,获得积分10
11秒前
激动的从霜完成签到,获得积分10
11秒前
小苹果完成签到,获得积分0
11秒前
暴躁的念之完成签到,获得积分10
12秒前
Fei完成签到,获得积分10
12秒前
回忆敌不过尿意完成签到,获得积分10
12秒前
gefan完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8109029
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9516770
关于积分的说明 21506037
捐赠科研通 7685859
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3411038
关于科研通互助平台的介绍 2538414
邀请新用户注册赠送积分活动 2451002