自由曲面气动软执行器

按需变形

利用自由曲面形态设计,让单个气动软执行器在简单气压输入下实现指定的复杂变形行为,无需复杂腔体结构。

陈飞飞 · ZeNan, Song · Chen, Shitong · 谷国迎 · 朱向阳

IEEE Transactions on Robotics 2023

技术优势

自由曲面形态

采用B样条表示边界,突破预设规则形状限制,可在高维设计空间中自动搜索最优形状。

无需复杂腔体

通过同时调整结构特征和输入压力方向,单个均质腔体即可实现复杂输出运动。

兼顾负载能力

设计过程中考虑重力和末端作用力,使得到的形状在实现目标变形的同时具备承载能力。

计算高效

在信赖域内用一阶泰勒近似替代耗时的非线性有限元分析,显著减少优化计算时间。

应用场景