Designing a Hair-Clip Inspired Bistable Mechanism for Soft Fish Robots

要約

ヘアクリップ機構 (HCM) は、ソフトロボティクスの高機能化を目的として、これまでの研究 [1] ~ [5] で提案された面内プレストレス双安定機構です。
HCM には、既存のソフトで準拠したロボットと比較して、高剛性、高可動性、良好な再現性、設計と製造の簡素化など、いくつかの利点があります。
この研究では、魚ロボットの経験を活用して、PETG プラスチック、炭素繊維強化プラスチック (CFRP)、および鋼で作られた新しい HCM ロボット推進システムの設計を掘り下げています。
HCM 理論の詳細な導出と検証が示され、寸法、材料タイプ、サーボ モーター仕様などの主要なパラメータの影響が要約されています。
設計アルゴリズムは、HCM ロボット工学に関する洞察を提供します。
これにより、適切な部品を探索し、希望の周波数でロボットを動作させ、魚ロボットの高周波・高速波状遊泳を実現することができます。

要約(オリジナル)

The Hair clip mechanism (HCM) is an in-plane prestressed bistable mechanism proposed in our previous research [1]~[5] to enhance the functionality of soft robotics. HCMs have several advantages, such as high rigidity, high mobility, good repeatability, and design and fabrication simplicity, compared to existing soft and compliant robotics. Using our experience with fish robots, this work delves into designing a novel HCM robotic propulsion system made from PETG plastic, carbon fiber-reinforced plastic (CFRP), and steel. Detailed derivation and verification of the HCM theory are given, and the influence of key parameters like dimensions, material types, and servo motor specifications are summarized. The designing algorithm offers insight into HCM robotics. It enables us to search for suitable components, operate robots at a desired frequency, and achieve high-frequency and high-speed undulatory swimming for fish robots.

arxiv情報

著者 Zechen Xiong,Hod Lipson
発行日 2023-11-06 15:56:27+00:00
arxivサイト arxiv_id(pdf)

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google

カテゴリー: cs.RO パーマリンク