In this paper, we present an approach to study the behavior of compliant plates in granular media and optimize the performance of a robot that utilizes this technique for mobility. From previous work and fundamental tests on thin plate force generation inside granular media, we introduce an origami-inspired mechanism with non-linear compliance in the joints that can be used in granular propulsion. This concept utilizes one-sided joint limits to create an asymmetric gait cycle that avoids more complicated alternatives often found in other swimming/digging robots. To analyze its locomotion as well as its shape and propulsive force, we utilize granular Resistive Force Theory (RFT) as a starting point. Adding compliance to this theory enables us to predict the time-based evolution of compliant plates when they are dragged and rotated. It also permits more rational design of swimming robots where fin design variables may be optimized against the characteristics of the granular medium. This is done using a Python-based dynamic simulation library to model the deformation of the plates and optimize aspects of the robot's gait. Finally, we prototype and test robot with a gait optimized using the modelling techniques mentioned above.


翻译:在本文中, 我们提出一种方法, 研究颗粒介质中符合要求的板块的行为, 并优化使用这种机动性技术的机器人的性能。 从以前的工作和对颗粒介质中薄板力生成的基本测试中, 我们引入了在可用于颗粒推进的关节中非线性合规的折合金激励机制。 这个概念使用单向联合限制来创建不对称的轮曲周期, 避免在其他游泳/ 挖掘机器人中常见到的更复杂的替代品。 为了分析其滚动以及其形状和推进力, 我们用颗粒弹性力理论(RFT)作为起点。 加入这一理论使我们能够预测在拖动和旋转时符合要求的板块的时间性演变。 它还允许更合理地设计游泳机器人, 以便根据颗粒介质介质介质的特性优化裁剪裁。 这是利用一个基于Python的动态模拟图书馆来模拟板的变形, 优化机器人的轮廓。 最后, 我们用上面提到的模型和测试机器人的模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
【康奈尔大学】度量数据粒度,Measuring Dataset Granularity
专知会员服务
12+阅读 · 2019年12月27日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
150+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
CCF C类 | DSAA 2019 诚邀稿件
Call4Papers
6+阅读 · 2019年5月13日
LibRec 精选:如何评估交互式推荐系统?
LibRec智能推荐
8+阅读 · 2019年5月5日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21日
【泡泡机器人原创专栏】IMU预积分总结与公式推导(一)
泡泡机器人SLAM
18+阅读 · 2018年7月22日
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月16日
Arxiv
1+阅读 · 2021年8月12日
Rapid Customization for Event Extraction
Arxiv
7+阅读 · 2018年9月20日
VIP会员
相关资讯
CCF C类 | DSAA 2019 诚邀稿件
Call4Papers
6+阅读 · 2019年5月13日
LibRec 精选:如何评估交互式推荐系统?
LibRec智能推荐
8+阅读 · 2019年5月5日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21日
【泡泡机器人原创专栏】IMU预积分总结与公式推导(一)
泡泡机器人SLAM
18+阅读 · 2018年7月22日
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员