単一入力で多状態遷移を動的に制御するソフトロボットアクチュエータ
Dynamic single-input control of multi-state multi-transition soft robotic actuator
互いに接続された双安定要素からなるアクチュエータで、要素間の動特性の違いを利用し、単一の動的入力だけで多様な状態遷移を実現する手法を提案・実験検証した。
著者: Geron Yamit, Ben-Haim Eran, Gat D. Amir, Or Yizhar, Givli Sefi
分類: cs.RO, physics.app-ph
原文アブストラクト
Soft robotics is an attractive and rapidly emerging field, in which actuation is coupled with the elastic response of the robot's structure to achieve complex deformation patterns. A crucial challenge is the need for multiple control inputs, which adds significant complication to the system. We propose a novel concept of single-input control of an actuator composed of interconnected bi-stable elements. Dynamic response of the actuator and pre-designed differences between the elements are exploited to facilitate any desired multi-state transition, using a single dynamic input. We show formulation and analysis of the control system's dynamics and pre-design of its multiple equilibrium states, as well as their stability. Then we fabricate and demonstrate experimentally on single-input control of two- and four-element actuators, where the latter can achieve transitions between up to 48 desired states. Our work paves the way for next-generation soft robotic actuators with minimal actuation and maximal dexterity.
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