空中物体操作のための飛翔型油圧増幅静電グリッパシステム
Flying Hydraulically Amplified Electrostatic Gripper System for Aerial Object Manipulation
ワシの足に着想を得た油圧増幅静電アクチュエータ駆動の柔軟グリッパをクアッドコプターに搭載し、空中での柔軟物体操作を初めて実現した研究。
著者: Dario Tscholl, Stephan-Daniel Gravert, Aurel X. Appius, Robert K. Katzschmann
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Rapid and versatile object manipulation in air is an open challenge. An energy-efficient and adaptive soft gripper combined with an agile aerial vehicle could revolutionize aerial robotic manipulation in areas such as warehousing. This paper presents a bio-inspired gripper powered by hydraulically amplified electrostatic actuators mounted to a quadcopter that can interact safely and naturally with its environment. Our gripping concept is motivated by an eagle's foot. Our custom multi-actuator concept is inspired by a scorpion tail design (consisting of a base electrode with pouches stacked adjacently) and spider-inspired joints (classic pouch motors with a flexible hinge layer). A hybrid of these two designs realizes a higher force output under moderate deflections of up to 25{\deg} compared to single-hinge concepts. In addition, sandwiching the hinge layer improves the robustness of the gripper. For the first time, we show that soft manipulation in air is possible using electrostatic actuation. This study demonstrates the potential of untethered hydraulically amplified actuators in aerial robotic manipulation. Our proof of concept opens up the use of hydraulic electrostatic actuators in mobile aerial systems.
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