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Updated: Jun 10, 2025
07:09
Fabrication of Soft Pneumatic Network Actuators with Oblique Chambers
Published on: August 17, 2018
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模块化软气动驱动器模仿大象的机动
Ahmad R Elchrif1, Mohammed I Awad2, Shady A Maged2
1Mechatronics Engineering Department, Faculty of Engineering, Ain Shams University, Cairo, 11517, Egypt. 1901873@eng.asu.edu.eg.
Scientific reports
|October 15, 2024
概括
这项研究介绍了一种新型的软气动执行器,灵感来自大象干,用于手部康复. 加强的执行器提供四个自由度和46%的提高能源效率.
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:
- 软机器人提供安全的人际交互和灵活的可变形性,非常适合人类界面应用.
- 软气动执行器 (SPA),特别是软Pneu-Net (Pneu-Net) 执行器,由气动网络提供动力.
- 现有的执行器缺乏复杂的人类运动所需的自由度,例如手指关节.
研究的目的:
- 开发一个生物灵感,模块化的软Pneu-Net执行器用于人类手指康复.
- 使用单一的,集成的执行器设计,实现四个自由度.
- 建立模块化软执行器制造和材料表征的可重复方法.
主要方法:
- 计算机辅助设计 (CAD) 使用SOLIDWORKS用于执行器设计.
- 使用ABAQUS进行模拟的有限元素建模 (FEM).
- 用于制造和软材料成型的3D打印模具,通过粘附进行模块集成.
- 一种新的双轴张力测试,用于FEM的超弹性材料特性识别.
主要成果:
- 设计和制造了一种模拟大象卷曲的四个模块Pneu-Net执行器.
- 强化执行器版本显示了有限的应变和变形.
- 强化执行器实现了46%的能源效率提高.
结论:
- 开发的模块化软Pneu-Net执行器成功地为手指运动提供了四个自由度.
- 生物灵感设计和制造方法是可重复的,适合人类界面应用.
- 增强增强了执行器的性能,减少了不必要的变形,并显著提高了康复机器人的能源效率.
