FludoJelly: Estudio Experimental sobre un Robot Blando Similar a una Medusa Habilitado por un Compuesto Neumático Blando (SPC)
Autores: Joshi, Aniket; Kulkarni, Adwait; Tadesse, Yonas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
FludoJelly: Estudio Experimental sobre un Robot Blando Similar a una Medusa Habilitado por un Compuesto Neumático Blando (SPC)
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Robots submarinos inspirados en la biología
Actuadores suaves
Criaturas similares a medusas
Estructuras inflables
Robot biomimético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Varios robots submarinos bioinspirados se han demostrado en los últimos años que pueden nadar horizontalmente utilizando diferentes actuadores inteligentes. Sin embargo, se han presentado muy pocos trabajos sobre robots que pueden nadar verticalmente, tener una carga útil y parecerse a una criatura similar a una medusa. En este trabajo, presentamos el diseño, la fabricación y la caracterización del rendimiento de una nueva medusa robótica atada, que se basa en actuadores compuestos neumáticos suaves inflables (SPC). Estos actuadores suaves utilizan aire comprimido para expandirse y contraerse, lo que ayuda al robot a nadar verticalmente en el agua. Los actuadores suaves consisten en cámaras de aire elastoméricas y resortes de acero muy delgados, que contribuyen a lograr un movimiento más rápido del robot biomimético. Se fabricó y probó un prototipo de 220 mm de diámetro y que consta de ocho unidades de actuación en un tanque de peces. Alcanzó una altura de 400 mm en 2.5 s mientras transportaba un peso muerto de 100 g cuando se probó a 70 psi (483 kPa) de presión. Este alto rendimiento (160 mm/s de velocidad promedio) sugiere que se puede lograr un movimiento más rápido con una carga útil utilizando actuadores SPC. Las estructuras inflables ayudan a aletear los segmentos de la campana, así como en el efecto de flotabilidad para un movimiento vertical rápido. El logro principal de este trabajo es la capacidad de demostrar un uso novedoso de estructuras inflables y alas aleteantes biomiméticas para un movimiento rápido en el agua. Los datos experimentales y deducidos de este trabajo pueden ser utilizados para el diseño de futuros vehículos submarinos no tripulados (UUV). Este trabajo añade un nuevo robot al espacio de diseño de robots suaves biomiméticos similares a medusas. Este tipo de diseño de vehículo también podría ser útil para transportar objetos bajo el agua de manera efectiva.
Descripción
Varios robots submarinos bioinspirados se han demostrado en los últimos años que pueden nadar horizontalmente utilizando diferentes actuadores inteligentes. Sin embargo, se han presentado muy pocos trabajos sobre robots que pueden nadar verticalmente, tener una carga útil y parecerse a una criatura similar a una medusa. En este trabajo, presentamos el diseño, la fabricación y la caracterización del rendimiento de una nueva medusa robótica atada, que se basa en actuadores compuestos neumáticos suaves inflables (SPC). Estos actuadores suaves utilizan aire comprimido para expandirse y contraerse, lo que ayuda al robot a nadar verticalmente en el agua. Los actuadores suaves consisten en cámaras de aire elastoméricas y resortes de acero muy delgados, que contribuyen a lograr un movimiento más rápido del robot biomimético. Se fabricó y probó un prototipo de 220 mm de diámetro y que consta de ocho unidades de actuación en un tanque de peces. Alcanzó una altura de 400 mm en 2.5 s mientras transportaba un peso muerto de 100 g cuando se probó a 70 psi (483 kPa) de presión. Este alto rendimiento (160 mm/s de velocidad promedio) sugiere que se puede lograr un movimiento más rápido con una carga útil utilizando actuadores SPC. Las estructuras inflables ayudan a aletear los segmentos de la campana, así como en el efecto de flotabilidad para un movimiento vertical rápido. El logro principal de este trabajo es la capacidad de demostrar un uso novedoso de estructuras inflables y alas aleteantes biomiméticas para un movimiento rápido en el agua. Los datos experimentales y deducidos de este trabajo pueden ser utilizados para el diseño de futuros vehículos submarinos no tripulados (UUV). Este trabajo añade un nuevo robot al espacio de diseño de robots suaves biomiméticos similares a medusas. Este tipo de diseño de vehículo también podría ser útil para transportar objetos bajo el agua de manera efectiva.