A highly stretchable hydrogel sensor for soft robot multi-modal perception

软机器人 机器人 情态动词 自愈水凝胶 感知 可伸缩电子设备 计算机科学 材料科学 声学 工程类 人工智能 物理 电气工程 高分子化学 心理学 复合材料 神经科学 数码产品
作者
Shuyu Wang,Zhaojia Sun,Yuliang Zhao,Lei Zuo
出处
期刊:Sensors and Actuators A-physical [Elsevier BV]
卷期号:331: 113006-113006 被引量:73
标识
DOI:10.1016/j.sna.2021.113006
摘要

Soft robots attracted surging interests in recent years due to its enhanced safety, and it significantly contributes to its human-robot interaction application. However, the compliant system has infinite dimensions, which remained challenging for accurate state perception and control. Embedded soft sensors are the potential solutions to this problem as they can trigger electrical or optical signals even when stretched. Yet current conductive material’s upper strain limit are not large enough. Here we design a highly stretchable hydrogel resistive sensor for soft fingers’ multi-modal perception with a simple and low cost fabrication method. The hydrogel’s maximum tensile strain is up to 1200 %, which ensures to tolerate the pneumatic actuator’s large deformation, and its water loss can be as low as 0.0625 % within 30 days. We demonstrated the sensor’s multi-modal perception for the actuator’s state estimation, as it can effectively monitor the soft fingers’ bending, twisting, and external forces with high sensitivity, low hysteresis and high reliability. In addition, we also explore the impact of the hydrogel sensor on the pneumatic actuator’s dynamics, and it provides insights into how the sensor’s placement location influence the perception. This study could lead to improved soft robot system’s kinematics study and potentially more accurate close-loop control.

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
niuniu完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
西北一枝花完成签到,获得积分10
1秒前
开放源智发布了新的文献求助10
2秒前
天天快乐的应助被谢耳朵采纳,获得10
2秒前
妮可完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
WW完成签到,获得积分10
3秒前
东南絮完成签到,获得积分10
4秒前
洋洋得意完成签到,获得积分10
4秒前
lll完成签到,获得积分10
4秒前
wushangyu发布了新的文献求助10
5秒前
微义完成签到,获得积分10
5秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
深情安青的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
Jasper的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
Ava的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
蓝天的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4的应助被hkky采纳,获得10
6秒前
小二郎的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
orixero的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
所所的应助被科研通管家采纳,获得30
6秒前
7秒前
llk发布了新的文献求助10
7秒前
LegendZ完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
爆米花的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
汉堡包的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
共享精神的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
蓝天的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
123完成签到 ,获得积分10
7秒前
乐乐的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
ding的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
星辰大海的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
Criminology34的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
WYZ完成签到,获得积分10
8秒前
领导范儿的应助被科研通管家采纳,获得10
8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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 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 8147995
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9545862
关于积分的说明 21671772
捐赠科研通 7734989
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3423733
关于科研通互助平台的介绍 2548672
邀请新用户注册赠送积分活动 2466680