基于形状记忆合金的反应管状 (SMART) 制动器,用于小型和节能可穿戴机器人设计
Kyoung-Soub Lee1, Yusung Kim1, Hyung-Soon Park1
1Department of Mechanical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Korea.
ACS applied materials & interfaces
|February 8, 2024
概括
本研究介绍了一种基于形状记忆合金的紧型反应管状 (SMART) 制动器,用于软可穿戴机器人. 创新的制动器提高了便携式辅助设备的肌驱动机制 (TDM) 的安全性和能源效率.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物力学 生物力学
背景情况:
- 软可穿戴机器人越来越多地用于增强人类的身体能力,并帮助有运动障碍的人.
- 肌驱动机制 (TDM) 对于这些机器人的远程控制至关重要,需要紧而高效的制动系统以确保安全和便携性.
- 现有的制动解决方案往往缺乏小型化的基于TDM的可穿戴设备所需的紧性.
研究的目的:
- 介绍一款基于形状记忆合金的新型反应管式 (SMART) 制动器,旨在用于紧型和便携式肌驱动机制 (TDM).
- 开发一种多功能车,在TDM系统中同时作为制动元件和引导管.
- 通过实验测试验证SMART制动器的性能和理论模型.
主要方法:
- 开发了一种使用形状记忆合金 (SMA) 的管式制动器,用于制动器和肌之间主动控制摩擦.
- 将SMART制动器集成到TDM系统中,允许从低到高的制动力调节摩擦状态.
- 试验验证制动器的性能,包括承受力和重量,并在两个可穿戴机器人设备上进行演示.
主要成果:
- 智能车表现出19.37N/11毫米的显著车力,同时保持0.3g的最小重量.
- 车的管状设计整合了制动和引导功能,减少了系统的总体体积.
- 实验结果验证了理论模型,证实了车在实现所需摩擦状态方面的有效性.
结论:
- 智能车提供了一个紧的,轻量级的,有效的解决方案,用于动肌驱动机制 (TDMs) 的制动.
- 这项创新显著提高了软可穿戴机器人和基于TDM的设备的便携性,安全性和能源效率.
- 这些发现为下一代先进,用户友好的辅助机器人技术铺平了道路.
