Vine robots extend their tubular bodies by everting material from the tip, enabling navigation in complex environments with a minimalist soft body. Despite their promise for field applications, especially in the urban search and rescue domain, performance is constrained by the weight of attached sensors or tools, as well as other design and control choices. This work investigates how tip load, pressure, length, diameter, and fabrication method shape vine robot steerability--the ability to maneuver with controlled curvature--for robots that steer with series pouch motor-style pneumatic actuators. We conduct two groups of experiments: (1) studying tip load, chamber pressure, length, and diameter in a robot supporting itself against gravity, and (2) studying fabrication method and ratio of actuator to chamber pressure in a robot supported on the ground. Results show that steerability decreases with increasing tip load, is best at moderate chamber pressure, increases with length, and is largely unaffected by diameter. Robots with actuators attached on their exterior begin curving at low pressure ratios, but curvature saturates at high pressure ratios; those with actuators integrated into the robot body require higher pressure ratios to begin curving but achieve higher curvature overall. We demonstrate that robots optimized with these principles outperform those with ad hoc parameters in a mobility task that involves maximizing upward and horizontal curvatures.


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机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

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