一旦水母被致动器牢固地包围,它就无法松开抓握


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一旦水母被致动器牢固地包围,它就无法松开抓握


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一旦水母被致动器牢固地包围,它就无法松开抓握


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研究人员通过沿与该区域的三维体积相关的关键轴执行更高重复的扫描 , 获得了采集区域的细化 。 测试的轴包括穿过区域中心的垂直轴、穿过中心的水平轴的一侧以及对象中心正后方的轴 。 得到的抓取成功率如图所示 。 通过检查成功抓取区域的形状 , 科学家可以量化可靠抓取所需的定位和精度 。 该区域的一般形状是菱形 , 考虑到在矩形手掌周围放置致动器 , 这种形状是合乎逻辑的 。

此外 , 不出所料 , 主要区域的中心位于物体中心下方十 毫米处 , 这可以用软致动器由于截留空气而产生的轻微浮力来解释 。 采集区域的特征维度可以通过可以完全包含在主区域边界内的最大圆的半径来找到 。 对于抓手 , 这个半径约为四十 毫米 。 最后观察到 , 朝向该区域中心的抓握始终显示出笼式抓握 , 而沿该区域边缘的位置则表现出更多种类的抓握 。

在抓取过程中对物体外力和扭矩的稳健性通常定义为夹具可以抵抗的最大力 , 在所有施力角度上最小化 。 这种稳健性测量可用于了解如何操纵远程操作车辆臂将精细样品运输到存储容器 。 为了量化施加力的角度如何影响鲁棒性 , 科学家在同一个合成水母目标上执行了抓取 。 抓取后 , 以规定的角度施加力 , 直到目标滑出夹具 。 研究人员的结果表明 , 随着施力角度从零度增加到六十度 , 夹具承受外力的能力得到提高 , 而抓取成功率随着角度的变化而降低 。

对于研究人员的抓手来说 , 最坏的情况是以零度的角度将目标物体直接向后拉 。 随着角度的增加 , 均值和方差增加到六十度 , 此外 , 对于三十度及以下的角度 , 初始抓取成功率为百分之百 , 但随着角度的变化而下降 , 直到百分之七十五 , 此时不再可能抓取 。 为了理解最大力随施加角度变化的趋势 , 研究人员可以通过将超软致动器视为拉伸构件 , 将手指之间的相互作用视为“弱点” , 得出一种可能的见解 , 在这种简化的基础上 , 研究人员发现所有手指之间的拉力并不均等 , 两个手指之间的剪切力具有临界断裂点 。

这种临界剪切力导致手指以一定的施加力释放物体 , 该力随着施加的角度而增加 。 此外 , 这些估计可能有助于告知操作员在尝试对这些脆弱的动物进行采样时操纵远程操作车辆手臂的速度 。 尽管这些软致动器与现有远程操作车辆的歧管系统兼容 , 但研究人员的目标是在实验室环境外测试研究人员的机器人抓手的可行性 。

为了实现这一目标 , 研究人员开发了一种便携式手持设备来操作软夹具 。 在受控实验室测试中表征了软执行器的性能后 , 研究人员试图展示使用活水母的轻柔抓握 。 安置在新英格兰水族馆的马赛克梭菌和巴布亚分枝杆菌作为目标生物 。 研究人员证明 , 一旦水母被致动器牢固地包围 , 它就无法松开抓握 。 在所有情况下 , 水母在互动后都没有表现出不良影响或行为变化 。

【一旦水母被致动器牢固地包围,它就无法松开抓握】鉴于研究人员的软致动器在加压期间在笼式抓握中协同重叠 , 研究人员询问手掌上的致动器数量是否可以改变 。 测试了包含四个和六个附肢的矩形手掌在抓握和约束水母方面的功效 。 两种装置都能够抓住凝胶状动物 , 但六致动器装置显示出更安全的抓地力 。 在使用四致动器手掌的几次试验中 , 附肢开始在水母周围膨胀 , 但水母向顶部或底部边缘游动并躲避捕获 。 这一观察导致了设计修订 , 其中包括一组额外的致动器 , 有助于更有效地抓握笼子 。

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