Pokročilé analytické metody pro soft lokomoci
Cíle projektu
Vyvineme analytické nástroje pro výzkum pohybu živočichů a soft robotů. Zaměříme se na robotické hady inspirované žížalami, hady a hlemyždi, které tvoří novou generaci soft robotů s aplikacemi v medicíně. Místo studia specifických modelů navrhujeme vytvořit obecný abstraktní rámec, který zahrne různé vlastnosti takových lokomotorů. Budeme studovat jejich vlastnosti jako stabilizaci a optimalitu a navrhneme jk rigorózně odvodit nekteré jiné vlastnosti pomocí multiškálové konvergence. Hlavní matematickým problémem je poddajnost takových robotů, což znamená, že jejich tvar není dobře kontrolován, dále pak nehladké modely tření jako např. suché tření a nepřítomnost Dirichletovských hraničních podmínek. Náš přístup kombinuje metody nehladké analýzy, dynamických systémů, variačního počtu a optimálního řízení.
Klíčová slova
Soft-locomotionnonsmooth analysisasymptotic behaviouroptimal controlcalculus of variation
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
JUNIOR STAR
Veřejná soutěž
SGA0202100006
Hlavní účastníci
Ústav teorie informace a automatizace AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
21-09732M
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Advanced analytical methods for soft locomotion
Anotace anglicky
We propose to develop analytical tools to support the investigation of the locomotion of soft-bodied animals and robots. Our study will be focused on limbless locomotion, adopted in Nature by earthworms, snakes and snails, and inspiring a new generation of bio-mimetic soft robots, with applications in medical intervention and survey of complex environments. Instead of singularly studying specific models, we propose to build up general results in an abstract framework, where all the various mechanisms employed by such locomotors can be included. We study properties such as stabilization and optimality, and propose to rigorously derive some features of the models using multiscale convergence results. The main mathematical challenges in the analysis of such systems are the soft body, implying that its actual shape is not directly controlled, the presence of non-smooth friction laws, such as dry friction, and the absence of Dirichlet boundary conditions. Our approach combines techniques from nonsmooth analysis, dynamical systems, calculus of variation and optimal control.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10102 - Applied mathematics
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BD - Teorie informace
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2021
Ukončení řešení
31. 12. 2022
Poslední stav řešení
—
Poslední uvolnění podpory
19. 5. 2022
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP23-GA0-GM-R
Datum dodání záznamu
26. 6. 2023
Finance
Celkové uznané náklady
996 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
996 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
996 tis. Kč
Statní podpora
996 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Applied mathematics
Doba řešení
01. 01. 2021 - 31. 12. 2022