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Mechanical Efficiency of Real Machines01:14

Mechanical Efficiency of Real Machines

The mechanical efficiency of a machine is a fundamental concept that describes how effectively a machine can convert input work into output work. According to this concept, the efficiency of a machine is equal to the ratio of the output work to the input work. An ideal machine, meaning a machine that has no energy losses, has an efficiency of one. This implies that the input work and the output work are equal.
However, in reality, no machine can be truly ideal, and all of them experience some...
Mechanical Systems01:22

Mechanical Systems

Mechanical systems are analogous to to electrical networks where springs and masses play similar roles to inductors and capacitors, respectively. A viscous damper in mechanical systems functions similarly to a resistor in electrical networks, dissipating energy. The forces acting on a mass in such systems include an applied force in the direction of motion, counteracted by forces from the spring, a viscous damper, and the mass's acceleration. This interplay of forces is mathematically described...

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  • 1School of Automation, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing, China.

Soft robotics
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PubMed
まとめ

本研究では、ハイブリッド空気圧およびモーター制御を用いた新しい折紙アクチュエータを紹介する。そのチューナブルな制限層は、適応的な形状再構成を可能にし、ソフトロボティクスにおける多様なアプリケーションを可能にする。

キーワード:
ハイブリッド作動折紙アクチュエータ再構成性ソフトロボティクス

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科学分野:

  • ロボット工学;機械工学;材料科学

背景:

  • 折紙に着想を得たアクチュエータは、独自の変形能力を提供する。;既存のデザインは、多様なタスクへの適応性に欠けることが多い。;ハイブリッド作動方法は、制御と機能性を向上させることができる。

研究 の 目的:

  • チューナブルな制限層を備えた折紙アクチュエータを開発すること。;オンデマンドでのアクチュエータ形態の再プログラムを達成すること。;ソフトロボットアプリケーションにおけるアクチュエータの有用性を実証すること。

主な方法:

  • ひずみ制限層を備えた三浦折り構造を利用した。;長さ調整のためにハイブリッド空気圧およびサーボモーター作動を実装した。;ソフトロボットグリッパー、這行ロボット、両生ロボットを製造した。

主要な成果:

  • アクチュエータは、チューナブルな外向き伸長と内向き屈曲を示した。;調整可能な屈曲角度範囲を28.5°から171.9°まで達成した。;機能的なソフトロボットプロトタイプでアクチュエータを適用した。

結論:

  • チューナブルな制限層は、環境適応のための形態再構成を可能にする。;この折紙アクチュエータの設計は、ソフトロボットの汎用性を大幅に向上させる。;ハイブリッド作動アプローチは、アクチュエータ出力の精密な制御を提供する。