Fast prediction of the response of adhesive soft viscoelastic contacts represents a current challenge in soft robotics and for gripping and manipulation tasks. Determining the complete time-resolved force trajectory requires full numerical simulations, whose computational cost is strongly parameter-dependent, making them impractical for real-time application or design-optimization loops. In this work, we overcome this limitation by training a scalar-conditioned, stateful, sequence-to-sequence deep learning model to predict the full force evolution from a prescribed displacement history for both short- and long-range adhesion regimes. The data set spans four orders of magnitude in loading and unloading rates and includes varied dwell times, with the Tabor parameter ranging from $0.2$ to $3.2$. To enable learning across these heterogeneous time scales, we introduce a fixed-measurement-step (FMS) representation that converts variable-length trajectories into fixed-length sequences while preserving their physical-time information. Different architectures were trained, including long short-term memory (LSTM) networks, temporal convolutional neural (TCN) networks, and time-distributed dense layers with three different Tabor-conditioning mechanisms. The models were compared using global waveform and error metrics. We found that the best-performing model has an LSTM architecture with concatenated conditioning, which achieves a held-out mean-squared error of $5.0\times10^{-4}$, a median pull-off-force error of $\approx2.2\%$, and a median hysteresis error of $\approx1.1\%$. For the held-out protocols, the model predicts a complete force trajectory with a median inference time of $0.16$ s. The model is tested across unseen parameter combinations and against analytical limiting cases, providing a rapid surrogate for repeated numerical evaluations with potential use in control-oriented applications.


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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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