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[学术报告] 流体驱动软体机器人的若干探索与尝试

创建时间:  2022/12/01  战茜   浏览次数:   返回

报告人:林杨乔 博士/副教授 上海大学

报告时间: 2022年12月2日 18点

报告地点: 网络报告 腾讯会议号 167665569

报告交流单位:中科新松机器人有限公司、机械自动化工程系

个人简介:林杨乔博士,副教授,2021年9月完成浙江大学博士后研究工作后全职进入上海大学工作。长期从事仿生与软体机器人、柔性驱动与传动等领域的相关理论和技术研究工作。主持国家自然科学基金青年基金项目、中国博士后科学基金面上项目、教育部重点实验室开放基金项目。在Nature Communication, Science Advances, Advanced Science, Advanced Functional Materials等高影响力杂志发表多篇论文。


报告概要:报告针对流体驱动软体机器人的三个亟待解决的问题,即运动模式单一、响应速度缓慢以及控制元件缺乏开展了系统的研究。作者提出了多个创新性的解决方案,并通过理论、模拟与实验等手段厘清了其机理。

(1)针对软体执行器运动模式单一的问题,设计了基于层状硬化的多运动模式软体执行器(CUBE),从软体执行器的层次拓展了软体机器人的设计思路。利用层状硬化实现局部变刚度,单个腔室的气动执行器具有4种运动模式,能够在8种不同的形态之间切换。基于该多运动模式软体执行器,设计了具备双目视觉软体爬行机器人,利用变刚度实现软体机器人的集约式设计,实现了一个单向最大尺寸小于10cm的全向运动机器人。

(2)针对软体机器人响应速度缓慢的问题,设计了柔性双稳态结构跳变驱动软体机器抓手。提出了模仿生物体应激反应,设计了能够快速响应机械触碰的软体抓手。该软体抓手既能够在外界触碰下,在30ms内实现弯曲“反射”,也能通过气压的主动控制,实现灵巧的精确抓取。通过软体材料储存弹性势能,从而实现了软体机器人的快速运动,为解决软体机器人运动速度缓慢的问题提供了一个全新的解决思路。

(3)针对软体机器人的全柔性控制问题,提出了基于电共轭流体驱动的软体阀设计方案,为实现软体机器人的“全软体”高精度控制提供新的思路。该部分工作在理论、仿真、制作、实验方面对基于电共轭流体驱动的软体阀展开研究和探索,为未来的相关研究奠定了基础。

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