软气动执行器用于将手指推入延伸器

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 兼容性气动执行器非常适合用于可穿戴机器人,因为它们的轻量化性质和与服装集成的能力.
• 软执行器可以符合数字形状,这对于手外骨至关重要.
• 执行器的手掌侧放置有助于指部伸展,并抵抗曲,需要柔性和刚性.

研究的目的:

• 为手部外骨架应用设计和评估一种新的软气动执行器.
• 为了优化执行器的几何形状,以有效地延伸手指和曲.
• 在手外骨架原型中评估执行器的性能.

主要方法:

• 探索了一个空腔室执行器的几何设计参数 (形状,尺寸,壁厚).
• 制造了弹性体原型,并测量了活性延伸力和被动曲阻力.
• 利用有限元建模来分析关节旋转对执行器空气流的影响.
• 使用优化的执行器设计构建了手部外骨架原型.

主要成果:

• 具有特定墙壁厚度的矩形室形状优于其他设计.
• 在48.3kPa的室内压力下达到0.33N-m的延伸接头扭矩.
• 有限元分析证实,尽管有变形,但矩形室中的空气流量保持一致.
• 原型外骨以1.1秒的循环时间展示了快速运动.

结论:

• 开发的软执行器适用于手掌侧手指延伸手部外骨架.
• 手掌位置提供了一个更舒适,更安全的推进机制,用于延伸.
• 室内体积小,为高频指部动作提供快速启动.