論文の概要: Continuously Stable Structure through Plastic Deformation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.15659v2
- Date: Mon, 20 Jul 2026 04:06:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-21 14:24:57.739785
- Title: Continuously Stable Structure through Plastic Deformation
- Title（参考訳）: 塑性変形による連続安定構造
- Abstract要約: 本研究では, 塑性変形 (CSSPD) をソフトグリップに統合し, 連続的に安定な構造を示す。
バイオインスパイアされた足のパッドを導入し,安定性を著しく向上し,センサによる高速物体の把握を可能にした。
その結果、グリップは最大16Nの受動保持力をエネルギー入力なしで維持でき、0.3MPaの空気圧作動に匹敵する性能を達成できることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.961672704300568
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Soft robots have seen widespread adoption in interactive tasks due to their inherent compliance and adaptability. However, these advantages often come at the cost of stability, posing challenges in a dynamic environment. This limitation is especially critical in soft grippers, where instability under acceleration or external disturbances can result in grasp failure. In this study, we present a continuously stable structure through plastic deformation (CSSPD), integrated into a soft gripper. By leveraging the mechanism of plastic deformation, the gripper maintains continuous configurations without energy input, while the added stiffness ensures both static and dynamic stability. We introduce a bioinspired paw pad that significantly enhances stability and enables sensing-based rapid object grasping. Then we develop the mathematical model and optimize the kirigami structure of the metal layer. Experimental results show that the gripper can sustain a passive holding force of up to 16 N without energy input, achieving performance comparable to pneumatic actuation at 0.3 MPa. When combined with pneumatic actuation, it remains stable under pulsed accelerations of up to 400 m/s^2. It can also passively perch on tree branches for extended periods without power, demonstrating promise for mobile robotic applications.
- Abstract（参考訳）: ソフトロボットは、その固有のコンプライアンスと適応性のために、インタラクティブなタスクに広く採用されている。
しかしながら、これらのアドバンテージは、しばしば安定性の犠牲となり、動的環境における課題を提起する。
この制限はソフトグリップにおいて特に重要であり、加速度や外乱の不安定さはつかむのに失敗する。
本研究では, 塑性変形 (CSSPD) をソフトグリップに統合し, 連続的に安定な構造を示す。
塑性変形のメカニズムを活用することで、グリップはエネルギー入力なしで連続的な構成を維持し、さらに剛性を加えることで静的および動的安定性が保証される。
バイオインスパイアされた足のパッドを導入し,安定性を著しく向上し,センサによる高速物体の把握を可能にした。
次に, 数学的モデルを開発し, 金属層の切上構造を最適化する。
実験の結果, 最大16Nの受動保持力はエネルギー入力なしで維持でき, 0.3MPaの空気圧作動に匹敵する性能が得られた。
空気圧アクチュエータと組み合わせると、最大400m/s^2のパルス加速の下で安定である。
また、電力を使わずに長期にわたって木の枝に受動的に腰掛け、モバイルロボットアプリケーションへの約束を示すこともできる。
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