Design and analysis of a thick-panel origami-inspired soft crawling robot with multiple locomotion patterns

爬行 机器人 软机器人 计算机科学 机器人运动 工程类 人工智能 解剖 移动机器人 机器人控制 生物
作者
Feiyang Shen,Shuofei Yang
出处
期刊:Robotica [Cambridge University Press]
卷期号:42 (10): 3505-3531 被引量:1
标识
DOI:10.1017/s0263574724001504
摘要

Abstract Due to the flexibility obtained through both materials and structures, soft robots have wide potential applications in complicated internal and external environments. This paper presents a new soft crawling robot with multiple locomotion patterns that integrate inchworm motion and various turning motions. First, the conceptual design of the proposed robot is presented by introducing thick-panel origami into the synthesis of a crawling robot, resulting in a Waterbomb-structure-inspired hybrid mechanism. Second, all locomotion patterns of the robot are precisely described and analyzed by screw theory in an algebraic manner, which include inchworm motion, restricted planar motion, quantitative turning motion, and marginal exploration motion. Then, the output motion parameter for each locomotion pattern is analytically modeled as a function of the robotic dimensional parameters, and the robot can thus be designed and controlled in a customized way for the expected output motion. Finally, the theoretical analysis and derivations are validated by simulation and physical prototype building, which lay the foundations for the design and manufacture of small-scale soft crawling robots with precise output motions in a complex planar environment.
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
silk发布了新的文献求助10
1秒前
桐桐应助MeiyanZou采纳,获得10
1秒前
1秒前
曲艺发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
LYH完成签到,获得积分10
2秒前
小铭完成签到,获得积分10
2秒前
彭于晏应助轻松的凡英采纳,获得10
2秒前
bju完成签到,获得积分10
2秒前
如意的芷天完成签到,获得积分10
4秒前
麻辣香锅完成签到,获得积分10
4秒前
linciko完成签到,获得积分20
5秒前
刹那mirai发布了新的文献求助10
5秒前
瘦瘦砖头发布了新的文献求助10
6秒前
So完成签到 ,获得积分10
6秒前
Ting发布了新的文献求助10
6秒前
硬膜之下完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
云舒发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
嘻嘻完成签到,获得积分10
8秒前
朱允扬发布了新的文献求助10
9秒前
molihuakai应助小白采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
华仔应助ccfyyds采纳,获得10
9秒前
10秒前
hhh完成签到,获得积分10
11秒前
Philce发布了新的文献求助10
12秒前
雪白煜城完成签到,获得积分10
12秒前
小c发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
洁净孤丹完成签到,获得积分10
13秒前
小明发布了新的文献求助10
13秒前
zzz发布了新的文献求助10
14秒前
wslingling发布了新的文献求助10
14秒前
十九完成签到,获得积分20
15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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6442648
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8256607
关于积分的说明 17582750
捐赠科研通 5501247
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900645
邀请新用户注册赠送积分活动 1877597
关于科研通互助平台的介绍 1717290