Limit Cycle Control for Soft, Caterpillar-Inspired Robots
受卡特彼勒启发的软体机器人的极限循环控制
基本信息
- 批准号:1100452
- 负责人:
- 金额:$ 27.3万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2012
- 资助国家:美国
- 起止时间:2012-02-01 至 2016-01-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The long-term goal of this work is to develop transformative technologies for the actuation and control of mobile, soft robots in challenging field applications, such as disaster relief. This project is an innovative, feedback-based solution for enhancing soft-robot mobility. This solution is inspired by the caterpillar Manduca sexta, a remarkable, multi-segmented invertebrate that crawls, climbs and burrows in many terrains. Our approach is aimed at controlling the caterpillar-like, periodic movements of a fluid-filled soft robot, in which the robot's deformable structure makes it difficult to sense or model body configuration on-the-fly. The research has two specific research aims. Aim 1 will formulate a control design method for generating caterpillar-like gaits by exciting sustained oscillations (e.g., limit cycles) within a deformable, fluid-filled system. Aim 2 will quantify the in vivo kinematics of burrowing caterpillars to identify how they adapt their gait in response to rich patterns of tactile stimuli. New educational opportunities will be developed to foster interdisciplinary controls teaching for engineering and biology students.Soft robots offer tremendous potential to enhance mobility, for example, by burrowing through debris or maneuvering through complex terrain not accessible to conventional rigid robots. The research will have a broader impact through its integration with the team's teaching activities. Major advances in soft robot technology are likely to come from insights gained at the interface between systems biology and controls engineering. Hence, existing courses will be modified to introduce undergraduate biologists to engineering control, and to introduce graduate engineers to neurobiology.
这项工作的长期目标是开发变革性技术,用于移动的软机器人的驱动和控制,用于具有挑战性的现场应用,如救灾。 该项目是一个创新的,基于反馈的解决方案,用于增强软机器人的移动性。 这种解决方案的灵感来自于毛虫Manduca sexta,一种非凡的多节无脊椎动物,在许多地形中爬行,攀爬和挖掘。 我们的方法的目的是控制毛毛虫一样,周期性运动的流体填充软机器人,其中机器人的可变形结构使得它很难感测或模型的身体配置上的飞行。 本研究有两个具体的研究目标。 目标1将制定一个控制设计方法,用于通过激励持续振荡(例如,极限环)。 目标2将量化穴居毛虫的体内运动学,以确定它们如何适应丰富的触觉刺激模式的步态。 将开发新的教育机会,以促进工程和生物学生的跨学科控制教学。软机器人在提高机动性方面具有巨大潜力,例如,通过挖掘碎片或通过传统刚性机器人无法到达的复杂地形进行机动。 研究将通过与团队的教学活动相结合产生更广泛的影响。 软机器人技术的重大进展可能来自系统生物学和控制工程之间的接口所获得的见解。 因此,现有的课程将被修改,介绍本科生物学家工程控制,并介绍研究生工程师神经生物学。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Jason Rife其他文献
Correcting Motion Distortion for LIDAR Scan-to-Map Registration
校正 LIDAR 扫描到地图配准的运动失真
- DOI:
10.1109/lra.2023.3346757 - 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:5.2
- 作者:
M. McDermott;Jason Rife - 通讯作者:
Jason Rife
Jason Rife的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Jason Rife', 18)}}的其他基金
CPS: Small: Software-State Observability in CPS
CPS:小型:CPS 中的软件状态可观测性
- 批准号:
1836942 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant
CPS: Synergy: Collaborative Research: Managing Uncertainty in the Design of Safety-Critical Aviation Systems
CPS:协同:协作研究:管理安全关键航空系统设计中的不确定性
- 批准号:
1329341 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
高速Multi-bit/cycle SAR ADC性能优化理论研究
- 批准号:62004023
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
稀有人参皂苷改善胰岛素抵抗背景下心肌缺血/再灌注损伤的研究——基于Randle cycle调节
- 批准号:81573642
- 批准年份:2015
- 资助金额:54.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于Ricci流与Normal Cycle理论的非限制环境下三维人脸识别研究
- 批准号:11401464
- 批准年份:2014
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
动态p-cycle在电网广域系统中的共享风险保护
- 批准号:51307051
- 批准年份:2013
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
同伦和Hodge理论的方法在Algebraic Cycle中的应用
- 批准号:11171234
- 批准年份:2011
- 资助金额:40.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Cell cycle control of cell polarity and fate in epidermal morphogenesis
表皮形态发生中细胞极性和命运的细胞周期控制
- 批准号:
10608036 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Self-excitation, Limit Cycle Oscillations, and Control of Large Deflection Plate Models in Engineering Applications
工程应用中大偏转板模型的自激、极限循环振荡和控制
- 批准号:
2307538 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant
The coordination of cell size control and cell cycle regulation at developmental extremes
发育极端时细胞大小控制和细胞周期调节的协调
- 批准号:
10713478 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
The high-performance active control of powertrain vibration with compensation for time-varying control cycle based on flexible human-thinking-like strategy
基于灵活的类人思维策略的时变控制周期补偿的高性能动力总成振动主动控制
- 批准号:
23K13273 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Lineage-Specific Mechanisms of Cell Cycle Timing Control
细胞周期计时控制的谱系特异性机制
- 批准号:
10715965 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Short-circuiting the terrestrial phosphorus cycle: symbiotic control of organic phosphorus mineralisation and uptake
缩短陆地磷循环:有机磷矿化和吸收的共生控制
- 批准号:
NE/W000350/1 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Research Grant
Precise and quantitative carrier-envelope phase control of single-cycle pulses for ultrafast dynamics manipulation
用于超快动态操纵的单周期脉冲的精确定量载波包络相位控制
- 批准号:
22K04976 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Sub-2-cycle structured light pulses and their application to all-optical control of magnetism
亚2周期结构光脉冲及其在磁全光控制中的应用
- 批准号:
578518-2022 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Alliance Grants