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在梁上添加织带会在相邻梁之间产生机械耦合 , 从而改变复杂接触中产生的应变 。 变形增加了接触前的旋转量 。 这些结果表明 , 时间历史流体载荷在水下接触感知中可能很重要 , 因为早期运动的动力学会影响接触的后期阶段 。 当与带有控制表面的水下机器人一起工作时 , 柔性控制表面上的传感器相互耦合 。 更具体地说 , 机器人自由度共享感官信息和机械负载 。
不利的一面是 , 这可能会使建模和信号分 析更加复杂 , 涉及梁之间的振动效应和非线性耦合 。 如果一个梁的弯曲通过拉伸导致另一梁的强烈弯曲 , 则可以在没有复杂模型的情况下感知到错误的接触 。 从好的方面来说 , 联轴器的工程设计可能有助于区分触点的顺序 , 例如 , 这可用于操作任务的反馈控制 。 冗余的感觉信息可以用于更精确的形状识别 , 使用超敏性原理 , 例如 。
复杂的障碍物几何形状往往会使初始梁接触的接触应变不太明显 , 并导致 翅片梁之间的拉伸 。 对于具有单个偏移量的障碍物 , 来自第一束接触障碍物的应变可用于检测来自应变测量中小峰值的后续束接触 。 尽管在随后的接触过程中应变幅度的变化通常很小 , 但应变率的变化更为显着 , 可以作为检测后续接触的指标 。 在其他触觉研究中已经观察到机械刺激通过组织的传播 , 其中指尖纹理探索的振动高于人类手腕感受器的感觉阈值 , 可用于感知物体属性 。
然而 , 在具有不同几何 形状的接触实验中的应变可能难以解释 , 因为在恒定速度、接近和接触阶段观察到S流固耦合效应 。 在带翅片的低速下 , 可以区分拉伸和接触 , 但在高速下 , 恒速阶段的显着流体负载将倾向于增加接近阶段的流体负载 , 使区分接触更加困难 。 流固耦合对使用兼容机械手进行传感的影响可能会对水下主动传感的未来工作产生重大影响 。 水下接触的主动传感和感知将提出在空气环境中尚未观察到的新挑战。
物体接触的感知模型应该考虑流体负载 , 以便理解接触的现象学 。 使用翅片来感知物体接触可能意味着扁平物体看起来是弯曲的 , 并且明显弯曲的程度将取决于翅片的刚度分布和速度 。 带有织带的梁将放大流体加载的速度效应 , 从而延迟接触时间 。 为了设计水下主动式触摸传感平台 , 工程师必须评估顺应性和移动速度之间的这些权衡 , 以便通过流体和接触有效地感知移动这通常意味着在许多情况下 ,除非机器人非常僵硬或在偏移时立即接触物体 , 否则带有织带的梁在接触障碍物时将处于变形状态 。
如果不考虑流体负载的这种影响 , 很容易出现错误的感觉 。 流固耦合知识可用于影响运动轨迹和机械性能的设计 , 以更好地探测物体和流体以进行主动式触摸感应 。 由于鳍接近障碍物 , 近端和远端传感器都测量到应变的增加 。 可以调节鳍的速度以改善对接触的感知 , 类似于使用晶须的工作 , 这表明快速停 止伸展的主动传感策略改善了表面纹理的分类 。
【主动传感技术,可用于估计流体的固有特性】主动传感技术可用于估计流体的固有特性 。 鳍和物体的流固耦合很复杂 , 可能需要多个传感器来了解多个接触阶段的流体效应 。鳍的多个区域可能同时接触物体 , 因此来自传感器分布的数据可用于几何识别 , 而来自单个传感器的数据可能不足 。 此外 , 结果表明在接触阶段近端和远端应变之间存在很大差异 , 并且可以利用仔细的空间采样来改善接触感知 。
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