A uniform soft pneumatic module uses hook-and-loop to achieve rapid assembly of multiple soft robots

Abstract

In this article,We propose a modular design in which a single module cooperates with the hook to achieve rapid assembly and disassembly. This modular robot is an actuator made of silicone elastomer and a combination of sticky hooks that can be seen everywhere in daily life. This module can be assembled into different soft robots to realize different functions. We studied the performance of individual modules and sticky hooks and assembled and tested three soft robots simultaneously: grippers, walking robots, and electrical applications. The modular design makes it easier to quickly restore the large and complex structure of the soft robot and makes the robot's maintenance and replacement easier.|전통적인 리지드 로봇이 비정형 환경에 적응하는 능력과 인간-컴퓨터 상 호 작용에서의 안전성 부족에 비해 소프트 로봇은 우수한 순응성와 사용자와 의 안전한 상호 작용으로 인해 다양한 분야에서 넓히 사용되고 있다. 모듈식 소프트 로봇은 변화하는 생산 요구 사항에 더 잘 적응할 수 있으며 강력한 다 용도 및 유연성을 보여주었다. 그 중 뉴매틱 소프트 모듈식 로봇은 빠른 응답 속도, 정밀한 제어 가능성와 강력한 제동력으로 인해 더욱 선호 받고 있다. 그 러나 현재 대부분의 뉴매틱 소프트 모듈러 로봇은 소프트와 하드 모듈가 결합 된 모듈식 유닛 또는 다구조적의 모듈식 유닛으로 구성된다. 하드 모듈와 결 합한 모듈식 유닛은 연결한 후 연결부위의 기밀성에 문제가 있거나 연결된 로 봇이 너무 높은 공기압력을 견딜 수 없는 단점이 존재 한다. 또한 다구조적 모듈식 유닛을 사용하는 로봇은 응용범위에 큰 한계가 있으며 응용조건에 따 라 작업 할 모듈을 교체해야 한다. 모듈이 연결된 후 쉽게 떨어지지 않고 내구성이 높고 여러 모듈을 자주 교체하는 문제를 피하기 위해 저희는 소프트한 재료로 만든 뉴매틱 소프트 모 듈식 로봇을 설계했다. 저희 모듈식 로봇은 듀얼락을 통해 단일 모듈 간의 조 립을 실현하므로 단일 모듈로도 다양한 모양과 기능의 로봇으로 신속하고 가 역적으로 조립될 수 있다. 뿐만 아니라, 듀얼락의 범용성으로 인해 모듈은 듀 얼락이 부착되여 있는 다른 물체와도 연결될 수 있다. 이로 인해 모듈은 모듈 간의 조립에 만 국한되지 않고 다양한 응용에도 적용하여 다양한 토폴로지 관 계의 로봇을 형성할 수 있다. 저의 연구에서는 그리퍼, 운동 로봇 및 전기부품 와의 결합을 포함한 3 종류의 모듈식 로봇을 보여주고 조립 가능성을 확인하 기 위해 잡기, 걷기, 구동등의 실험을 수행하였다. 이번 연구중의 모듈식 로봇 은 광범위한 응용 가능성을 가지고 있으며 모듈식 로봇 개발을 위한 새로운 아이디어를 제공하였다.