Fractal Gripper: Adaptive manipulator with mode switching

要約

多関節の非作動マニピュレーターは非常に器用ですが、その把握能力は平行ジョーグリッパーのそれ​​には及びません。
この研究では、フラクタル グリッパーを導入して、多関節の作動が不十分なマニピュレーターの把握能力を強化し、受動的なクランプ機能を維持します。
フラクタルグリッパーの動作原理と製造プロセスについて詳しく説明します。
「フラクタル万力」構造からインスピレーションを得たこの研究は、モード切り替え機能を備えたフラクタル グリッパーの発明につながりました。
フラクタルグリッパーは、フラクタル構造の固有の適応特性を継承し、独自の設計にバネを組み込むことで自己リセット機能を実現し、物体把握作業の効率を高めます。
フラクタル グリッパーは、圧力を均等に分散し、閉じる際にフラクタル構造を通じて複数の点に圧力を加えることで、オブジェクトの損傷を防ぎます。
フラクタルグリッパーにより様々な形状の物体を効果的に掴み、安全・確実な掴みを実現します。
優れたパフォーマンスは、フラクタル グリッパーの力分散特性によってもたらされました。
優れた弾性をもつ柔軟なポリマーPDMSをフラクタル構造の包面に適用することで、把持時の傷つきを効果的に防止し、物体の幾何学的表面を保護します。
さまざまな形状やサイズの物体を使ったつかみ実験により、フラクタルグリッパーのマルチスケール適応性と優れたつかみ安定性が確認されました。

要約(オリジナル)

Although the multi-jointed underactuated manipulator is highly dexterous, its grasping capacity does not match that of the parallel jaw gripper. This work introduces a fractal gripper to enhance the grasping capacity of multi-joint underactuated manipulators, preserving their passive clamping features. We describe in detail the working principle and manufacturing process of the fractal gripper. This work, inspired by the ‘Fractal Vise’ structure, resulted in the invention of a fractal gripper with mode switching capabilities. The fractal gripper inherits the inherent adaptive properties of the fractal structure and realizes the self-resetting function by integrating spring into the original design, thereby enhancing the efficiency of object grasping tasks. The fractal gripper prevents object damage by distributing pressure evenly and applying it at multiple points through its fractal structure during closure. Objects of various shapes are effectively grasped by the fractal gripper, which ensures a safe and secure grasp. The superior performance was provided by the force distribution characteristics of the fractal gripper. By applying the flexible polymer PDMS, which possesses superior elasticity, to the fractal structure’s wrapping surface, potential scratching during grasping is effectively prevented, thus protecting the object’s geometric surface. Grab experiments with objects of diverse shapes and sizes confirm fractal gripper multi-scale adaptability and superior grasping stability.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google