Design and development of a novel soft valve and energy-storage mechanism for high-power underwater robotic pulse-jet propulsion
Notice bibliographique
Résumé
Soft robots have many unique qualities such as adaptability and robustness which make them attractive for applications in delicate environments including those that may impact natural ecosystems. Underwater soft robots are a growing area of research that aims to exploit these qualities for certain applications such as environmental monitoring or inspection in places like coral reefs or natural settings with both flora and fauna present. In the interest of expanding this area of study and developing opportunities within aquatic environments, this paper describes the design, development, and testing of a novel soft valve system with an energy-storage membrane to enable high-power jet propulsion for locomotion. The presented system aims to impose minimal impact or risk to these settings through the development of this propulsion system which offers a novel alternative to spinning propellors most often used in underwater vehicles. The valve operates based on buckling principles, applying force via a rack and pinion mechanism to achieve a controlled opening. Additionally, the Poisson effect plays a significant role in the valve’s opening behavior. Experimental testing was conducted to evaluate three different thicknesses for two different materials Ecoflex 00-30 and Elastosil M4601. Results demonstrated the maximum holding pressure was up to 56 kPa. Additional testing was conducted assessing the swimming distance and speed of the prototype in a water tank. The robot demonstrated a maximum swimming speed of up to 4 cm/s (0.29 BL/s) and a maximum distance traveled of over 24 cm. The valve design and the energy-storage membrane hold promise to be implemented into a single small robust unit used in multi-directional robots in the future.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».