Active Surface with Passive Omni-Directional Adaptation of Soft Polyhedral Fingers for In-Hand Manipulation

要約

履帯システムは荷重を効果的に分散し、その広大な接触面積を活用して不安定な地形でのトラクションと操縦性を強化します。
この追跡された移動機能は、通常の物体だけでなく不規則な物体を手で操作するのにも役立ちます。
この研究では、オムニ適応ネットワーク構造上にアクティブな表面を備えたソフトロボットフィンガーの設計を紹介します。このロボットフィンガーは、既存のグリッパーに簡単に取り付けることができ、手での操作の安定性と器用さを実現します。
システムのアクティブな表面は、最初に、コンプライアンスの少ない指先セグメントから、優れた適応性を備えた指の中央セグメントに物体を転送します。
指が全方向に変形しても、制御されたアクティブ サーフェスを使用して手の内操作を実行できます。
我々は、柔らかい指の剛性分布を特徴付け、モデルを単純化して、掴んだ物体の位置変更と方向変更の実現可能性を評価しました。
提案された指を使用して手の操作に関する一連の実験が実行され、戦略の器用さと堅牢性が実証されました。

要約(オリジナル)

Track systems effectively distribute loads, augmenting traction and maneuverability on unstable terrains, leveraging their expansive contact areas. This tracked locomotion capability also aids in hand manipulation of not only regular objects but also irregular objects. In this study, we present the design of a soft robotic finger with an active surface on an omni-adaptive network structure, which can be easily installed on existing grippers and achieve stability and dexterity for in-hand manipulation. The system’s active surfaces initially transfer the object from the fingertip segment with less compliance to the middle segment of the finger with superior adaptability. Despite the omni-directional deformation of the finger, in-hand manipulation can still be executed with controlled active surfaces. We characterized the soft finger’s stiffness distribution and simplified models to assess the feasibility of repositioning and reorienting a grasped object. A set of experiments on in-hand manipulation was performed with the proposed fingers, demonstrating the dexterity and robustness of the strategy.

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