Analytical Design of a Pneumatic Elastomer Robot with Deterministically Adjusted Stiffness.
Analytical Design of a Pneumatic Elastomer Robot with Deterministically Adjusted Stiffness.
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DOI：
10.1109/lra.2021.3100608
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发表时间：
2021-10
影响因子：
5.2
通讯作者：
Alambeigi F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yoo U;Liu Y;Deshpande AD;Alambeigi F
提出了一种新型气动弹性体机器人(PER)，称为确定性调节刚度气动弹性体机器人(DAS-PER)，它可以同时显示预编程的伸长和弯曲行为。我们的设计方法集成了全面的分析建模和基于附加制造的制造，以(I)解决当前特殊和困难的PER制造限制，以及(Ii)基于所需的应用实现确定性刚度和变形行为调整。为了深入评估所提出的建模和制造方法的有效性，基于所开发的模型，我们首先设计并制造了两种具有不同弯曲和伸长刚度的DAS-PER。接下来，我们进行了实验研究，以彻底评估和比较预期的变形行为和获得的变形行为。结果表明，仅通过调整两个内部结构直径参数，制作工艺和模型保真度对于DAS-PERs的成功可调谐是有效的。
This paper presents a novel Pneumatic Elastomer Robot (PER), called Deterministically Adjusted Stiffness-Pneumatic Elasotmer Robot (DAS-PER), that can concurrently display preprogrammed elongation and bending behaviors. Our design methodology integrates a comprehensive analytical modeling and additive manufacturing-based fabrication to (i) address current ad-hoc and arduous PERs’ fabrication limitations, and (ii) enable deterministic stiffness and deformation behavior tuning based on the desired application. To thoroughly evaluate the efficacy of the presented modeling and fabrication approaches, based on the developed model, we first designed and fabricated two DAS-PERs with different bending and elongation stiffnesses. Next, we performed experimental studies to thoroughly evaluate and compare the expected and obtained deformation behaviors. Results demonstrated the efficacy of the fabrication procedure and model fidelity for successful tunability of DAS-PERs solely based on adjusting two internal structure diameter parameters.
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DOI：
10.1073/pnas.1116564108
发表时间：
2011-12-20
影响因子：
11.1
作者：
Shepherd, Robert F.;Ilievski, Filip;Whitesides, George M.
通讯作者：
Whitesides, George M.
影响因子：
9.2
作者：
Marchese, Andrew D.;Rus, Daniela
通讯作者：
Rus, Daniela
影响因子：
19
作者：
Mosadegh, Bobak;Polygerinos, Panagiotis;Whitesides, George M.
通讯作者：
Whitesides, George M.
影响因子：
6.4
作者：
Wang, Zheng;Polygerinos, Panagiotis;Walsh, Conor J.
通讯作者：
Walsh, Conor J.
影响因子：
7.8
作者：
Polygerinos, Panagiotis;Wang, Zheng;Walsh, Conor J.
通讯作者：
Walsh, Conor J.