Body shape of pneumatic soft robots is synthesized via topology optimization without prior knowledge of the legs and arms.
Abstract
Locomotive soft robots (SoRos) have gained prominence due to their adaptability. Traditional locomotive SoRo design is based on limb structures inspired by biological organisms and requires human intervention. Evolutionary robotics, designed using evolutionary algorithms (EAs), have shown potential for automatic design. However, EA-based methods face the challenge of high computational cost when considering multiphysics in locomotion, including materials, actuations, and interactions with environments. Here, we present a design approach for pneumatic SoRos that integrates gradient-based topology optimization with multiphysics material point method (MPM) simulations. This approach starts with a simple initial shape (a cube with a central cavity). The topology optimization with MPM then automatically and iteratively designs the SoRo shape. We design two SoRos, one for walking and one for climbing. These SoRos are 3D printed and exhibit the same locomotion features as in the simulations. This study presents an efficient strategy for designing SoRos, demonstrating that a purely mathematical process can produce limb-like structures seen in biological organisms.
Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.
Блогеры «Инсайт Люди» проведут серию профильных форумов по России
Более 40 тысяч семей в Москве и области получают ежемесячные выплаты из средств материнского капитала
Дизайн бытовой техники на службе у пользователей
Философия дизайна 3F от LG помогает создавать клиентоориентированные инновации на основе обширных исследований
Новосибирские эксперты рассказали, что будет с продавцами и потребителями Wildberries после слияния с Russ