An obstacle-avoiding and stiffness-tunable modular bionic soft robot
An obstacle-avoiding and stiffness-tunable modular bionic soft robot
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一种避障刚度可调的模块化仿生软体机器人
DOI：
10.1017/s0263574721001867
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发表时间：
2022-01
期刊：
影响因子：
2.7
通讯作者：
Qitong Du
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhaoyu Liu;Yuxuan Wang;Jiangbei Wang;Yanqiong Fei;Qitong Du
抽象的。本工作的目的是设计和建模一种新型的模块化仿生软体机器人，用于爬行和越障。模块化仿生软体机器人由多个串联的驱动软体模块组成，每个驱动软体模块由两个并联的软体执行器组成。通过分析工作压力和制造尺寸对模块化仿生软体机器人刚度的影响，建立了模块化仿生软体机器人的非线性变刚度模型。基于该模型，讨论了模块化仿生软体机器人在越障时的空间状态和设计参数。实验表明，当模块化仿生软体机器人的充气气压为70 kPa时，其速度可达7.89 mm/s，所通过的障碍物高度可达42.8 mm。运动实验验证了所提出的模块化仿生软体机器人和非线性变刚度模型的可行性。
Abstract. The aim of this work is to design and model a novel modular bionic soft robot for crawling and crossing obstacles. The modular bionic soft robot is composed of several serial driving soft modules, each module is composed of two parallel soft actuators. By analyzing the influence of working pressure and manufacturing size on the stiffness of the modular bionic soft robot, the nonlinear variable stiffness model of the modular bionic soft robot is established. Based on this model, the spatial states and design parameters of the modular bionic soft robot are discussed when the modular bionic soft robot can pass through the obstacle. Experiments show that when the inflation air pressure of the modular bionic soft robot is 70 kPa, its speed can reach 7.89 mm/s and the height of obstacles passed by it can reach 42.8 mm. The feasibility of the proposed modular bionic soft robot and nonlinear variable stiffness model is verified by locomotion experiments.
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