对于多室软式气动机器人的机载比例控制:一个磁铁神经学弹性体门阵列
Sihan Wang1, Peizhi Zhang2, Liang He1
1Department of Engineering Science, University of Oxford, Oxford, United Kingdom.
Soft robotics
|August 23, 2024
概括
这项研究引入了一种新的二维磁铁修复性弹性体 (MRE) 门阵列,用于控制软气动执行器 (SPA). 该设计尽量减少磁干扰和过热,从而实现可扩展的软机器人控制.
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
- 控制系统 控制系统
背景情况:
- 软气动执行器 (SPA) 提供合规性和安全性,但面临控制挑战.
- 传统的控制是重的,与软机器人集成不相容.
- 基于磁铁修复性弹性体 (MRE) 的软为SPA控制提供了合规和紧的解决方案.
研究的目的:
- 为解决软机器人的多门MRE系统中的磁干扰和过热问题.
- 为增强控制提出和验证一个二维的MRE门阵列设计.
- 为了优化门间距,磁线圈排列,以及集成的MRE门阵列的冷却.
主要方法:
- 多物理模拟用于调查磁干扰和热行为.
- 设计和制造一个二维的MRE门阵列.
- 在运行条件下对流速,磁干扰和温度进行实验验证.
主要成果:
- 最佳门间距被确定为单门直径的1.2倍.
- 确定了同极磁线圈排列和内部水冷作为有效的解决方案.
- 实验结果表明磁干扰低 (0.89mT) 和线圈温度低 (<73.9°C5分钟).
结论:
- 拟议的二维MRE门阵列有效地减轻了磁干扰和过热.
- 这种设计使多室软机器人的可扩展和集成控制成为可能.
- MRE门阵列保持性能,同时确保安全可靠的操作.
