Octopus Arm-Inspired Tapered Soft Actuators with Suckers for Improved Grasping

执行机构 灵活性(工程) 锥面 曲率 弯曲 软机器人 机械工程 工程类 八达通(软件) 结构工程 几何学 物理 电气工程 数学 量子力学 统计
作者
Zhexin Xie,August G. Domel,Ning An,Connor Green,Zheyuan Gong,Tianmiao Wang,Elias Knubben,James C. Weaver,Katia Bertoldi,Li Wen
出处
期刊:Soft robotics [Mary Ann Liebert, Inc.]
卷期号:7 (5): 639-648 被引量:313
标识
DOI:10.1089/soro.2019.0082
摘要

Octopuses can employ their tapered arms to catch prey of all shapes and sizes due to their dexterity, flexibility, and gripping power. Intrigued by variability in arm taper angle between different octopus species, we explored the utility of designing soft actuators exhibiting a distinctive conical geometry, compared with more traditional cylindrical forms. We find that these octopus-inspired conical-shaped actuators exhibit a wide range of bending curvatures that can be tuned by simply altering their taper angle and they also demonstrate greater flexibility compared with their cylindrical counterparts. The taper angle and bending curvature are inversely related, whereas taper angle and applied bending force are directly related. To further expand the functionality of our soft actuators, we incorporated vacuum-actuated suckers into the actuators for the production of a fully integrated octopus arm-inspired gripper. Notably, our results reveal that because of their enhanced flexibility, these tapered actuators with suckers have better gripping power than their cylindrical-shaped counterparts and require significantly larger forces to be detached from both flat and curved surfaces. Finally, we show that by choosing appropriate taper angles, our tapered actuators with suckers can grip, move, and place a remarkably wide range of objects with flat, nonplanar, smooth, or rough surfaces, as well as retrieve objects through narrow openings. The results from this study not only provide new design insights into the creation of next-generation soft actuators for gripping a wide range of morphologically diverse objects but also contribute to our understanding of the functional significance of arm taper angle variability across octopus species.
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
beryl完成签到 ,获得积分10
1秒前
yy完成签到 ,获得积分10
1秒前
欣喜若灵发布了新的文献求助10
2秒前
顺心成仁完成签到 ,获得积分10
3秒前
阿酒完成签到,获得积分10
5秒前
勤奋完成签到 ,获得积分10
5秒前
搜集达人应助阿酒采纳,获得30
9秒前
帅气老虎完成签到 ,获得积分10
10秒前
冷艳的太君完成签到 ,获得积分10
12秒前
黑大侠完成签到 ,获得积分0
13秒前
YYlwl完成签到 ,获得积分10
13秒前
快到碗里来完成签到,获得积分10
14秒前
sherry完成签到 ,获得积分10
15秒前
iitj应助科研通管家采纳,获得20
15秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
SDS完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
Inner_Peace完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
千柳完成签到 ,获得积分10
23秒前
haralee完成签到 ,获得积分10
24秒前
liuchang完成签到 ,获得积分10
24秒前
Cell完成签到 ,获得积分10
25秒前
雷金炜发布了新的文献求助10
26秒前
快快完成签到 ,获得积分10
26秒前
chen完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
YYY完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
不写省略号完成签到 ,获得积分10
32秒前
whuhustwit完成签到,获得积分10
37秒前
慢慢完成签到 ,获得积分10
38秒前
快乐二方完成签到 ,获得积分10
38秒前
安菲完成签到 ,获得积分10
40秒前
Cell完成签到 ,获得积分0
42秒前
chrysan发布了新的文献求助10
45秒前
Four_twos完成签到,获得积分10
53秒前
科研通AI6.4应助chrysan采纳,获得10
1分钟前
晴空万里完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7677113
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9242947
关于积分的说明 19919512
捐赠科研通 7247631
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3286773
关于科研通互助平台的介绍 2444739
邀请新用户注册赠送积分活动 2289829