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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

A Nitinol-Actuated Worm Robot Bends for Turning and Climbing Obstacles

verfasst von : Kayla B. Andersen, Akhil Kandhari, Hillel J. Chiel, Roger D. Quinn, Kathryn A. Daltorio

Erschienen in: Biomimetic and Biohybrid Systems

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Earthworms, Lumbricus terrestris, are multi-segmented invertebrate animals that have the ability to crawl over land, burrow beneath the soil, and bend their bodies to turn and coil. Each of these motions can be performed while maintaining a small form factor. The low profile locomotion is made possible via peristalsis, a locomotion method in which waves of circumferential and longitudinal contraction propagate in a retrograde manner (opposite to the direction of motion) down the length of the animal’s many-segmented body. We have previously tested peristaltic locomotion on planar surfaces, but here we explore additional actuators in a smaller form factor for bending a pre-fabricated mesh body with nitinol shape memory alloy springs. This new robot, MiniWorm, has a minimum diameter of 1.7 cm, is capable of moving forward at a speed of 0.88 cm/min and can lift its front segment 1.5 times its diameter. We show that without lifting, the robot cannot cross even very small obstacles (14% of diameter), but that a head-lifting gait enables this motion. Future work will enable the robot to move farther with better integrated electronics.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat Quillin, K.J.: Kinematic scaling of locomotion by hydrostatic animals: ontogeny of peristaltic crawling by the earthworm lumbricus terrestris. J. Exp. Biol. 202, 661–674 (1999) Quillin, K.J.: Kinematic scaling of locomotion by hydrostatic animals: ontogeny of peristaltic crawling by the earthworm lumbricus terrestris. J. Exp. Biol. 202, 661–674 (1999)
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Zurück zum Zitat Kandhari, A., Huang, Y., Daltorio, K.A., Chiel, H.J., Quinn, R.D.: Body stiffness in orthogonal directions oppositely affects worm-like robot turning and straight-line locomotion. Bioinspiration Biomim. 13(2), 026003 (2018)CrossRef Kandhari, A., Huang, Y., Daltorio, K.A., Chiel, H.J., Quinn, R.D.: Body stiffness in orthogonal directions oppositely affects worm-like robot turning and straight-line locomotion. Bioinspiration Biomim. 13(2), 026003 (2018)CrossRef
Metadaten
Titel
A Nitinol-Actuated Worm Robot Bends for Turning and Climbing Obstacles
verfasst von
Kayla B. Andersen
Akhil Kandhari
Hillel J. Chiel
Roger D. Quinn
Kathryn A. Daltorio
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-95972-6_2

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