A Comprehensive Experimental Characterization of Mechanical Layer Jamming Systems
Jessica Gumowski, Krishna Manaswi Digumarti and David Howard
自然界中的生物,如Cephalopods和Pachyderms,利用刚度调制来实现对其附属物的控制惊人的灵巧。 在本文中,我们探讨了层干扰的现象,这是一种流行的刚度调制机制,为软机器人提供了等效的能力。 更具体地说,我们专注于机械层干扰,我们通过具有类似牙齿突起的双层多层材料结构来实现这一点。 我们确定机械层干扰系统的关键设计参数,包括调节刚度的能力,并执行各种综合测试,将试样置于弯曲和扭转载荷下,以了解我们选择的设计参数(主要是牙齿几何)对卡住结构性能的影响。 我们注意到这些结构在弯曲和躯干中产生5倍刚度和3.2倍的峰值变化的能力。 我们还测量了分离两个卡住层所需的力,这是研究干扰引起的刚度变化时经常被忽视的参数。 这项研究旨在阐明机械层卡住系统的原理设计,并指导研究人员为其特定应用领域选择适当的设计。
Organisms in nature, such as Cephalopods and Pachyderms, exploit stiffness modulation to achieve amazing dexterity in the control of their appendages. In this paper, we explore the phenomenon of layer jamming, which is a popular stiffness modulation mechanism that provides an equivalent capability for soft robots. More specifically, we focus on mechanical layer jamming, which we realise through two-layer multi material structure with tooth-like protrusions. We identify key design parameters for ...