Name: ייצור של מפעילים רשת פנאומטיים רך עם המלוכסן ציימברס (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-17T14:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 9 s
Description: למד שיטת ייצור מהירה וזולה למפעילים פנאומטיים רכים עם המלוכסן צ'יימברס ליצירת תנועות כפופות ומסובבות ברובוטיקה רכה. השיטה מספקת פתרון אמין לחוקרים בתחום.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי הלאומי מדעי הטבע קרן של סין תחת גרנט 51622506 ומדע ועיריית טכנולוגיה עמלה של שנגחאי תחת גרנט 16JC1401000.

הערה: הפרוטוקול מספק את תהליכי ייצור למפעיל רשת פנאומטיים רך. לפני ההליך פבריקציה נוספת, ערכה של תבניות, מספר מחברים למפעיל-אבובים, אשר נועדו עם תכנון בעזרת מחשב (CAD) התוכנה חייבת להיות 3-ממד-מודפס מראש. התבניות מוצגות באיור 1ב'.
1. סיליקון Elastomer הכנה
<ol><li>שוקל 5 g של סיליקון elastomer חלק B ו- g 45 של חלק א' [9:1 (A:B) חלקים לפי משקל] באותה ערבוב אריזה (איור 2א). השתמש במזרק כדי לוודא שיחסי הגודל של כל חלק מדויקות. הערה: יחס ערבוב משתנה עבור אלסטומרים סיליקון שונים. צריך להיות מותאם את הפרופורציה של כל חלק כאשר elastomer סיליקון אחר הוא מאומץ.</li>
	<li>מערבבים את elastomer סיליקון עם המיקסר צנטריפוגלי פלנטרית. הערה: elastomer סיליקון שניתן לאחסנו בטמפרטורה נמוכה כדי להאריך את זמן העיבוד שלו.</li>
</ol>2. לשכת חלק פבריקציה נוספת
<ol><li>תרסיס סוכן שחרור של כייר מוצרי סיליקון elastomer באופן שווה על המשטחים של עובש בחלק א', חלק ב'</li>
	<li>להרכיב חלק א' וחלק ב', התבנית הזיוף של תא. להחזיק בשני הקצוות של העובש עם קליפים כדי למנוע דליפת סיליקון elastomer.</li>
	<li>לקחת 5 מ של אלסטומר סיליקון עם מזרק ולהזריק אותו לאט החור של, התבנית בדיית בסוף החיבור (המבנה גלילי בקצה אחד של מפעיל עבור חיבור הצנרת). ואז, למלא כל העובש סיליקון אלסטומר (איור 2B). הערה: לשמור על קצב זרימה נמוכה ולעבור הלוך ושוב לאט, לתת את elastomer סיליקון להזין את המבנים זעירים של העובש.</li>
	<li>פירס הבועות היוצרים על פני השטח עם קצה מחט עד ישנם, אין עוד בועות גלוי (איור 2C).</li>
	<li>לגרד את כל elastomer עודף סיליקון עם סכין לאורך פני השטח העליון של העובש.</li>
	<li>המקום התבנית בתנור ב 70 ° C עד elastomer סיליקון הוא נרפא.</li>
	<li>השתמש במזרק כדי להזריק סיליקון elastomer לתוך בועות וחורים אשר מופיעות על פני השטח של מפעיל.</li>
	<li>לגרד את כל elastomer סיליקון עודף על פני השטח.</li>
	<li>המקום התבנית בתנור ב 70 ° C עד elastomer סיליקון הוא נרפא.</li>
</ol>3. הבסיס חלק פבריקציה נוספת
<ol><li>תרסיס סוכן שחרור של כייר מוצרי סיליקון elastomer באופן שווה על פני השטח של החלק עובש ג</li>
	<li>יוצקים את elastomer סיליקון לחלק ג' של העובש.</li>
	<li>פירס הבועות היוצרים על פני השטח עם קצה מחט עד שם גלויים, אין עוד בועות.</li>
	<li>לגרד את כל elastomer עודף סיליקון עם סכין לאורך פני השטח העליון של העובש.</li>
	<li>המקום התבנית בתנור ב 70 ° C עד elastomer סיליקון הוא נרפא.</li>
</ol>4. בוכנה להרכבה
<ol><li>אחיד שופכים שכבה של סיליקון elastomer, 1 מ מ עובי, על פרצוף אחד של החלק הבסיסי.</li>
	<li>מניחים את החלק קאמרית על החלק הבסיסי. השתמש במזרק כדי להזריק את elastomer סיליקון לחלל שבין החלק קאמרית ואת החלק הבסיסי (איור 2D).</li>
	<li>המקום במפעיל בתנור ב 70 ° C עד elastomer סיליקון הוא נרפא.</li>
</ol>5. צינורות חיבור
<ol><li>הקש על המחבר למפעיל-אבובים 3-ממד-מודפס כדי לקבל שהבורג של הרבעה זכר דחיפה פנימה להתאים התאמה פנאומטיים.</li>
	<li>שימוש במחט לנקב בסוף החיבור במפעיל לאורך האמצע של הגליל. להגדיל את קוטר החור עם מוט מתכת, עד בערך 2 מ מ.</li>
	<li>להבריג את המחבר למפעיל-אבובים במפעיל (איור 2E).</li>
	<li>לדחוף את מקטע של צינורות לתוך הרבעה זכר דחיפה פנימה בכושר פנאומטיים ההתאמה.</li>
</ol>6. בדיקת ותיקון דליפה
<ol><li>להתחבר למפעיל את מקור האוויר.</li>
	<li>מקם כל במפעיל במים ולאחר לחצים במפעיל (איור 2F). שים לב אם בועות נוצרות עקב דליפה.</li>
	<li>השתמש מזרק להחדיר את elastomer סיליקון לתוך נקודות דליפה. המקום במפעיל בתנור ב 70 ° C עד elastomer סיליקון הוא נרפא.</li>
	<li>חזור על שלבים 6.1-6.3 במידת הצורך.</li>
</ol>

<ol><li>Rus, D., Tolley, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design%2C+fabrication+and+control+of+soft+robots%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Design, fabrication and control of soft robots.</a> Nature. 521 (7553), 467-475 (2015).</li>
<li>Ilievski, F., Mazzeo, A. D., Shepherd, R. F., Chen, X., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+robotics+for+chemists%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Soft robotics for chemists.</a> Angewandte Chemie International Edition. 50 (8), 1890-1895 (2011).</li>
<li>Shepherd, R. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multigait+soft+robot%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Multigait soft robot.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (51), 20400-20403 (2011).</li>
<li>Yap, H. K., et al. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/7856941/">A fully fabric-based bidirectional soft robotic glove for assistance and rehabilitation of hand impaired patients.</a> IEEE Robotics and Automation Letters. 2 (3), 1383-1390 (2017).</li>
<li>Yang, Y., Chen, Y., Li, Y., Chen, M. Z. Q., Wei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioinspired+Robotic+Fingers+Based+on+Pneumatic+Actuator+and+3D+Printing+of+Smart+Material%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Robotics%22%5BJournal%5D)">Bioinspired Robotic Fingers Based on Pneumatic Actuator and 3D Printing of Smart Material.</a> Soft Robotics. 4 (2), 147-162 (2017).</li>
<li>Gu, G. Y., Zhu, J., Zhu, L. M., Zhu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+survey+on+dielectric+elastomer+actuators+for+soft+robots%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinspiration+%26+Biomimetics%22%5BJournal%5D)">A survey on dielectric elastomer actuators for soft robots.</a> Bioinspiration & Biomimetics. 12 (1), 011003(2017).</li>
<li>Holland, D. P., et al. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/7862175/">The soft robotics toolkit: Strategies for overcoming obstacles to the wide dissemination of soft-robotic hardware.</a> IEEE Robotics & Automation Magazine. 24 (1), 57-64 (2017).</li>
<li>Galloway, K. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+Robotic+Grippers+for+Biological+Sampling+on+Deep+Reefs%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Robotics%22%5BJournal%5D)">Soft Robotic Grippers for Biological Sampling on Deep Reefs.</a> Soft Robotics. 3 (1), 23-33 (2016).</li>
<li>Polygerinos, P., Wang, Z., Galloway, K. C., Wood, R. J., Walsh, C. J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921889014001729">Soft robotic glove for combined assistance and at-home rehabilitation.</a> Robotics and Autonomous Systems. 73, 135-143 (2015).</li>
<li>Tolley, M. T., et al. <a target="_blank" href="https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/soro.2014.0008">A Resilient, Untethered Soft Robot.</a> Soft Robotics. 1 (3), 213-223 (2014).</li>
<li>Ainla, A., Verma, M. S., Yang, D., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/soro.2017.0017?journalCode=soro">Soft, Rotating Pneumatic Actuator.</a> Soft Robotics. 4 (3), 297-304 (2017).</li>
<li>Koizumi, Y., Shibata, M., Hirai, S. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/6224834/">Rolling tensegrity driven by pneumatic soft actuators.</a> 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). , Saint Paul, MN. (2012).</li>
<li>Connolly, F., Polygerinos, P., Walsh, C. J., Bertoldi, K. <a target="_blank" href="https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/soro.2015.0001">Mechanical Programming of Soft Actuators by Varying Fiber Angle.</a> Soft Robotics. 2 (1), 26-32 (2015).</li>
<li>Connolly, F., Walsh, C. J., Bertoldi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+design+of+fiber-reinforced+soft+actuators+for+trajectory+matching%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Automatic design of fiber-reinforced soft actuators for trajectory matching.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (1), 51-56 (2017).</li>
<li>Martinez, R. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotic+tentacles+with+three-dimensional+mobility+based+on+flexible+elastomers%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Robotic tentacles with three-dimensional mobility based on flexible elastomers.</a> Advanced Materials. 25 (2), 205-212 (2013).</li>
<li>Polygerinos, P., et al. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/7110394/">Modeling of Soft Fiber-Reinforced Bending Actuators.</a> IEEE Transactions on Robotics. 31 (3), 778-789 (2015).</li>
<li>Mosadegh, B., et al. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201303288">Pneumatic Networks for Soft Robotics that Actuate Rapidly.</a> Advanced Functional Materials. 24 (15), 2163-2170 (2014).</li>
<li>Wang, T., Ge, L., Gu, G. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924424717316977">Programmable design of soft pneu-net actuators with oblique chambers can generate coupled bending and twisting motions.</a> Sensors and Actuators A: Physical. 271, 131-138 (2018).</li>
<li>Marchese, A. D., Katzschmann, R. K., Rus, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Recipe+for+Soft+Fluidic+Elastomer+Robots%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Robotics%22%5BJournal%5D)">A Recipe for Soft Fluidic Elastomer Robots.</a> Soft Robotics. 2 (1), 7-25 (2015).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

הנייר מציג שיטת פרוטוקול להנחות את הזיוף של מפעילים רשת פנאומטיים רך עם צ'יימברס עקיפה. בעקבות הפרוטוקול, למפעיל אחד יכול להיות מפוברק באופן עצמאי תוך 3 שעות. ניתן לסכם את השלבים החשובים בפרוטוקול כדלקמן. (i) אלסטומר סיליקון מוכן בפרופורציה, לערבב היטב. (ii) אלסטומר סיליקון ויוצקים לתבנית עבור הזיוף של החלק קאמרית ואת החלק הבסיסי. (iii) הבועות על פני השטח החשוף חורים, כל elastomer סיליקון עודף על פני השטח החשוף הוא שרט את. (iv) אלסטומר סיליקון נרפא בתנור. (v) לשני החלקים נדבקות על ידי elastomer סיליקון. תהליך ייצור הושלמ...

רך גלילי (ספא) הם התקנים רך יכול להיות actuated מאת קלט פשוטים של אוויר בלחץ1,2. הם יכולים להיות מפוברק עם חומרים מגוונים, כגון אלסטומרים סיליקון3, בדים4, זיכרון פולימרים5אלסטומרים מבודד6. חוקרים נהנו מן הטבע שלהם של ציות, בתנועות מיומנות, שיטות ייצור פשוט7, כך ספא הפכו לאחד ההתקנים המבטיחים ביותר עבור רך רובוטיקה יישומים8,9. ספא יכולים להבין תנועות מתוחכמים שונים, כגון זוחלת10, סיבוב11, וציפוי12 בהתבסס על סוגים שונים של דפורמציה, כולל הרחבת הרחבה, כפיפה, פיתול13, 14. כדי שתוכל לבצע סוגים שונים של תנועות, ספא בעיצוב מבנים שונים, כגון גוף ליניארי עם ערוצים מקבילים15, תא מונוליטי עם סיבים-תגבורת16, וחזר רשתות של צ'יימברס משנה17. ביניהם, המרחצאות עם רשתות של חללים תת חוזרות ונשנות, מפעילים רשת מועדוני רך, מועסקים נרחב כי הם יכולים ליצור דפורמציות גדולות תחת לחץ קלט נמוכה יחסית. עם זאת, ברוב העיצובים הקודמים, סוג זה של מפעילים יכול רק ליצור תנועות כיפוף במרחב דו-ממדי, אשר מגביל מאוד את היישומים שלהם.
למפעיל רשת פנאומטיים רך מורכבת מקבוצה מסודרים באופן ליניארי של חללים המחוברים באמצעות ערוץ פנימי. כל תא מעוקב מכיל זוג מול קירות אשר דק יותר זוג אחרים ומייצרת של אינפלציה דו צדדי בכיוון בניצב הקירות דקים. במקור, הקירות דקים של התאים הם בניצב לציר הארוך של הגוף למפעיל ונפח יחד עם ציר זמן. אלה inflations קוליניאריות צ'יימברס, הבסיס הלא-להרחבה להוביל נפרד טהור כיפוף במפעיל. על מנת לחקור תנועה במפעיל במרחב תלת-ממדי, הכיוון של התאים הוא מכוון כך רזה-הקירות כבר לא בניצב לציר הארוך של מפעיל (איור 1א'), אשר מאפשרת את הכיוון האינפלציה של כל תא כדי לקזז מן הציר ולהיות לא קוליניאריות. כל inflations מקבילים אך לא-קוליניאריות לשנות את התנועה של מפעיל לתוך בשילוב כפיפה סיבוביות תנועה מרחב תלת-ממדי18. זו תנועה בשילוב מאפשר מפעילים זריזות וגמישות יותר והופך מפעילים מועמדת מתאימה עבור יישומים מעשיים יותר, כמו סימולטורי גמיש, רובוטים ביולוגית בהשראת, ומכשור רפואי.
פרוטוקול זה מציג שיטת ייצור של סוג זה של מפעילים רשת פנאומטיים רך עם צ'יימברס עקיפה. זה כולל הכנת elastomer סיליקון, בדיית הקאמרית של חלקים הבסיס, בהרכבת במפעיל, חיבור הצנרת, בודק שאין דליפות, ותיקון, במידת הצורך, במפעיל. זה יכול לשמש גם כדי לבדות מפעילים רשת רגילה פנאומטיים רך, אחרים מפעילים רך אשר יכול להיות מיוצר עם כמה שינויים פשוטים בשיטת היציקה. אנו מספקים את השלבים המפורטים כדי לבדות משאבות הידראוליות רך עם צ'יימברס המלוכסן 30°. ליישומים שונים, מפעילים עם זוויות שונות קאמרית יכול להיות מפוברק על פי באותו הפרוטוקול. חוץ מזה, מפעילים ניתן לשלב כדי ליצור מערכת למפעיל מרובות עבור דרישות שונות.

<table><tbody><tr><td>אלסטומר סיליקון</td><td>Wacker</td><td>ELASTOSIL M4601 A/B</td><td>חומר המפעילים</td></tr><tr><td>מזרק&nbsp;</td><td>שנחאי Kind Medical Instruments&nbsp;</td><td>10 מ"ל</td><td>משמש להזרקת גומי סיליקון לחור התבנית לייצור קצה החיבור</td></tr><tr><td>סולם דיוק</td><td>שנחאי Hochoice</td><td>UTP-313</td><td>משמש לשקילת גומי הסיליקון</td></tr><tr><td>מערבל ואקום צנטריפוגלי פלנטרי</td><td>THINKY</td><td>ARE-310</td><td>משמש לערבוב גומי הסיליקון ומסיר הקצף לאחר תהליך הערבוב</td></tr><tr><td>חומר שחרור</td><td>שחרור חלק</td><td>200</td><td>משמש להקלת פירוק נ.ב.פ;</td></tr><tr><td>מחט</td><td>שנחאי מכשירים רפואיים חביבים&nbsp;</td><td></td><td>משמש לניקוב הבועות שנוצרות על פני השטח</td></tr><tr><td>להב שירות</td><td>M& ASS91325 נייר מכתבים G Chenguang</td><td></td><td>משמש לגירוד עודפי גומי סיליקון לאורך המשטח העליון של התבנית&nbsp;</td></tr><tr><td>תנור ואקום</td><td>Ningbo SI Instrument</td><td>DZF-6050</td><td>משמש להפחתת זמן הריפוי של גומי סיליקון</td></tr><tr><td>זכר חתיך לדחוף בהתאמה התאמה פנאומטית</td><td>Zhe Jiang BLCH מדע פנאומטי & טכנולוגיה</td><td>PC4-01</td><td>משמש לחיבור הצינורות ומחבר צינורות המפעיל המודפס בתלת מימד</td></tr><tr><td>צינורות</td><td>SMC</td><td>TU0425</td><td>משמש להפעלת המפעילים</td></tr><tr><td>משאבת ואקום</td><td>Zhe Jiang BLCH מדע פנאומטי & טכנולוגיה</td><td></td><td>המשמשת כמקור האוויר</td></tr><tr><td>שסתום לחץ</td><td>Zhe Jiang BLCH מדע פנאומטי & טכנולוגיה</td><td>IR1000-01BG</td><td>משמש להתאמת לחץ האוויר הנכנס</td></tr></tbody></table>

ייצור של מפעילים רשת פנאומטיים רך עם המלוכסן צ'יימברס

Fabrication of Soft Pneumatic Network Actuators with Oblique Chambers

מפעילים רשת פנאומטיים רך הפכו אחד מההתקנים הופעה המבטיחים ביותר ברובוטיקה רך הנהנה מן דפורמציה כיפוף גדול שלהם נמוכה קלט. עם זאת, את הטופס תנועה כיפוף חד גונית שלהם בחלל דו-ממדית (2-D) שומר אותם הרחק יישומים רחב. מאמר זה מציג שיטת ייצור מפורט מפעילים רשת פנאומטיים רך עם המלוכסן צ'יימברס, לחקור את תנועותיהם במרחב תלת-ממדי (3-D). העיצוב של צ'יימברס המלוכסן מאפשר מפעילים עם tunable בשילוב כפיפה, פיתול יכולות, אשר נותן להם את האפשרות לגור הזריזות סימולטורי גמיש, להיות רובוטים ביולוגית בהשראת, ומכשור רפואי. תהליך ייצור מבוססת על שיטת היציקה, כולל סיליקון elastomer הכנה, הקאמרית ובסיס חלקים ייצור, הרכבה למפעיל, חיבורי צינורות, בדיקת נזילות, ותיקון למפעיל. שיטת ייצור מבטיח ייצור מהיר של סדרת מפעילים עם רק כמה שינויים בתוך התבניות. תוצאות הבדיקה מראים את האיכות הגבוהה של מפעילים שלהם בולטים כיפוף ואת פיתול יכולות. ניסויים של התפיסה מדגימים את היתרונות של פיתוח להסתגל עצמים בעזרת קטרים שונים ומספקת מספיק חיכוך.

מפעיל יחיד: כדי לאמת את שיטת ייצור להדגים את תפקוד למפעיל, 30 מעלות, 45° ו 60° מפעילים היו מפוברק ונבדק. עבור קביעת ניסוי, משאבת אוויר הועסק כדי להפעיל את השסתום. המסתם היה מחובר במפעיל לשלוט את הלחץ הפנימי. במפעיל יחיד קבוע בקצה החיבור שלו, להציב במאונך. ואילו היה להיות בלחץ במפעיל, שתי מצלמות דיגיטליות שימשו כדי ללכוד את עמדותיה מזוויות שונות. לנתח העמדות (איור 3א) הבהיר את התנועה של מפעיל יכול להיות מתואר על ידי שני פרמ...

כאן אנו מציגים את שיטת ייצור מפעילים רשת פנאומטיים רך עם צ'יימברס עקיפה. מפעילים מסוגלים לייצר בשילוב כפיפה, פיתול. עתירות, אשר מרחיב את היישום שלהם ברובוטיקה רך.

Soft pneumatic network actuators have become one of the most promising actuation devices in soft robotics which benefits from their large bending ...

שיטה זו עונה על שאלות המפתח בתחום הרובוטיקה של תאים רכים על ידי הצגת שיטת הייצור של מפעילי רשת פנאומטיים רכים עם תאים אלכסוניים המאפיינת תנועות כיפוף ופיתול מצומדות. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מהירה, אמינה, בעלות נמוכה ומתאימה לייצור מפעילים פנאומטיים רכים עם מבנים מגוונים. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו מכיוון שהייצור מכיל שלבים רבים, ופעולה אחת קטנה לא מתאימה עלולה לגרום לכשל קטלני של המפעילים.תהליך הייצור דורש תבניות. תכנן והדפס בתלת מימד סט תבניות למפעיל עם תא אלכסוני של 30 מעלות. שני חלקים יהוו את תבנית החדר, כאשר לחלק אחד יש חור ליצירת חיבור צינור.החלק השלישי יהווה בסיס. לאחר מכן, הניחו מיכל ערבוב על סולם. במזרקים נפרדים, יש חלקי רכיב אלסטומר סיליקון A ו-B.השתמש במזרקים ובקנה המידה כדי להוסיף את המסה הרצויה של כל רכיב למיכל הערבוב.כעת, העבירו את מיכל הערבוב למיקסר צנטריפוגלי פלנטרי וערבבו היטב. לאחר הערבוב, אלסטומר הסיליקון מוכן לפרוטוקול. עבדו עם חלקי התבנית לתא.על כל אחד מהחלקים יש לרסס באופן שווה חומר לשחרור עובש למוצרי אלסטומר סיליקון. כוונו את שני החלקים כראוי וקירבו אותם יחד להרכבת התבנית. החזק את שני קצוות התבנית בעזרת קליפסים כדי למנוע דליפה.קבל חמישה מיליליטר אלסטומר סיליקון עם מזרק. הזרקו את האלסטומר לאט לתוך חור התבנית כדי לייצר את קצה החיבור. לאחר מכן, מלאו את כל התבנית באלסטומר הסיליקון.השתמש בקצב זרימה נמוך והזיז את האלסטומר קדימה ואחורה לאט. לאחר מילוי התבנית, השתמש במחט כדי לנקב את כל הבועות שנוצרות על פני השטח. השתמש בלהב כדי לגרד עודפי אלסטומר על המשטח העליון של התבנית.כעת, הכניסו את התבנית לתנור של 70 מעלות צלזיוס עד לריפוי. לאחר הריפוי, בדוק את התבנית. השתמש במזרק כדי להזריק אלסטומר סיליקון לבועות וחורים על פני המפעיל.מגרדים את כל עודפי האלסטומר על פני השטח. מחזירים את התבנית לתנור 70 מעלות צלזיוס עד לריפוי. זוהי דוגמה לתא המיוצר על ידי שלבים אלה לאחר ריפוי ופירוק.קבל את חתיכת התבנית לבסיס. ריסוס חומר לשחרור עובש לאלסטומר הסיליקון באופן שווה על פני השטח שלו. יוצקים את אלסטומר הסיליקון לתבנית כדי למלא אותה לחלוטין.לאחר מכן, בעזרת מחט, חודרים את כל הבועות שנוצרות על פני השטח. מגרדים את כל עודפי אלסטומר הסיליקון לאורך המשטח העליון בעזרת להב. מכניסים את התבנית לתנור של 70 מעלות צלזיוס עד שאלסטומר הסיליקון נרפא.זוהי דוגמה לבסיס המיוצר על ידי שלבים אלה לאחר ריפוי ופירוק. בשלב זה, רכיבי המפעיל מוכנים. עבדו גם עם תא וגם עם בסיס.התחל במזיגת שכבה בעובי מילימטר אחד של אלסטומר סיליקון על פנים אחד של הבסיס. לאחר מכן, הנח את חלק החדר על הבסיס. יהיה רווח בין שני החלקים.השתמש במזרק כדי להזריק אלסטומר סיליקון לחלל. מכניסים את המפעיל לתנור בחום של 70 מעלות צלזיוס עד שהאלסטומר נרפא. לאחר ריפוי המפעיל, הקש על מחבר צינורות המפעיל.זה צריך לקבל את הבורג של התאמה פנאומטית של חתיך זכר. בעזרת מחט, חודרים את קצה החיבור של המפעיל לאורך הקו המרכזי של הגליל. השתמש במוט פלדה כדי להגדיל את קוטר החור לכשני מילימטרים.קבל את מחבר צינורות המפעיל והברג אותו לתוך המפעיל. ברגע שהוא במקומו, דחף קטע של צינור לתוך האביזר הפנאומטי. השלב האחרון הוא לבדוק אם יש נזילות.לשם כך, השתמש במיכל מים שיכול לכסות את המפעיל. קבל את המפעיל וחבר אותו למקור אוויר. הכניסו את המפעיל כולו למים ולחצו עליו.שימו לב אם נוצרות בועות עקב נזילה. לאחר הבדיקה, הסר את המפעיל מהמים. בסרטון זה, מפעיל של 30 מעלות מתחיל תחת לחץ אוויר מופעל אפס.כאשר הלחץ עולה מאפס קילופסקל ל -90 קילופסקל, ללא הפרעה, המפעיל מתכופף ומתפתל. כאשר הלחץ מופחת, הוא חוזר למצבו המקורי. זווית הכיפוף של המפעיל מוגדרת כזווית בין קו הגוף במצב לא מופעל לקו הגוף במצב מופעל.זווית הפיתול היא הזווית בין קו הקצה במצב הלא מופעל למצב המופעל. תרשים זה מציג את זווית הכיפוף כפונקציה של לחץ עבור מפעילים עם זוויות אלכסוניות של 30, 45 ו-60 מעלות. הנה תרשים דומה לזווית הפיתול כפונקציה של לחץ.שימו לב להבדל בסולמות האנכיים. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לנקב את כל הבועות שנוצרות על המשטח העליון ולגרד עודפי אלסטומר על המשטח העליון של התבנית לפני הכנסתו לתנור. בהליך זה ניתן לערבב את אלסטומר הסיליקון באופן ידני ולרפא את האלסטומר בטמפרטורת החדר אם המיקסר והתנור אינם זמינים.לאחר פיתוחה, שיטה זו סללה את הדרך לחוקרים בייצור מפעילים פנאומטיים רכים לחקור תאים אלכסוניים המסוגלים לכופף ולפתל תנועה במרחב תלת מימדי. אל תשכח שעבודה עם מחטים ולהבים עלולה להיות מסוכנת ביותר ויש לשים לב אליה; הימנעות מכל פגיעה. בנוסף, תמיד יש ללבוש כפפות ניטריל בעבודה עם אלסטומרים מסיליקון.

fabrication-of-soft-pneumatic-network-actuators-with-oblique-chambers

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

מאמר זה מתאר את התכנון והייצור של יחידה רכה למניפולטורים כירורגיים. מודול הבסיס כולל שלושה מפעילים נוזליים גמישים להשגת כיפוף והתארכות כל-כיווניים, ומנגנון מבוסס שיבוש גרגירי כדי לאפשר בקרת קשיחות. מדווח גם על אפיון מכני מלא.

עיצוב וייצור של יחידת אלסטומרי לרובוטים מודולרי רך בכירורגיה פולשנית

כתב יד זה מציג את תהליך הייצור של מפעילים רכים אלסטומרים דיאלקטריים המבוססים על ממברנות סיליקון. שלושת שלבי המפתח של הייצור מוצגים בפירוט: יציקת להב של ממברנות סיליקון דקות; הדפסת כרית של אלקטרודות תואמות; והרכבה של כל הרכיבים.

תהליך ייצור של מפעילי אלסטומר דיאלקטרי מבוסס סיליקון

כאן, אנו מייצרים מבני מיקרו/ננו פולימריים תלת מימדיים שבהם ניתן להנדס הן את הצורה והן את היישור המולקולרי בדיוק בקנה מידה ננומטרי על ידי שימוש בכתיבה ישירה בלייזר. ניתן לשלוט בעיוות המושרה על ידי אור של מספר סוגים של מיקרו-מבנים של אלסטומר גבישי נוזלי בקנה מידה מיקרוסקופי.

מתנעים אור בצורה חופשית - ייצור ובקרה של Actuation ב בקנה מידה מיקרוסקופי

פרוטוקול זה מתאר גישה מבוססת מוטות, המשלבת טכניקות הדפסת תלת מימד וליתוגרפיה רכה לייצור התקני האחיזה הרכה. גישה זו מבטלת את הצורך במקור אוויר חיצוני על ידי שילוב רכיב תא ומפחיתה את הסיכוי לחסימה במהלך תהליך האיטום, במיוחד עבור תעלות פנאומטיות ממוזערות.

רוד מבוססי ייצור של מכשירים גריפר פניאומטיים רובוטית להתאמה אישית רך עבור מניפולציה רקמה עדינה

כאן, אנו מתארים את הייצור והתפעול של מערכת מיקרופלואידית דו-שכבתית העשויה מפולידימתילסילוקסן (PDMS). אנו מדגימים את הפוטנציאל של מכשיר זה ללכידה, הכוונת מסלול הקואורדינציה של חומר מולקולרי גבישי ושליטה בתגובות כימיות על מבנים לכודים על השבב.

כלובי פניאומטיים Microfluidic: גישה חדשנית עבור In-שבב קריסטל שמן, מניפולצית טיפול כימי מבוקרת

פרוטוקול זה מתאר שיטה לייצור מהיר של מפעילים פנאומטיים רכים ורובוטים עם גורם אחיד דק. שיטת הייצור מתחיל עם למינציה של פוליאוריטן תרמופלסטיים (TPU) גיליונות ואחריו חיתוך לייזר/ריתוך של דפוס דו מימדי כדי ליצור מפעילים ורובוטים.

הייצור המהיר של הפעילים הפניאומטיים והרובוטים הדקים

מאמר זה מתאר תהליך ייצור מהיר ופשוט של החומרים המורכבים הelectromechanically יוניים עבור מפעילים בביו-רפואית, ביואידיטיטידים וביישומי רובוטיקה רכים. מדרגות הייצור המרכזיות, חשיבותם לתכונות הסופיות של הפעילים, וחלק משיטות האפיון העיקריות מתוארות בפרוטרוט.

הייצור של מפעיל פחמן מבוססי Electromechanically Active מפעילים רכים

פרוטוקול זה מספק רשימה מפורטת של שלבים שיש לבצע עבור הייצור, בקרה והערכה של ביצועי הטיפוס של רובוט רך בהשראת שממית.

ייצור, בקרה והערכת ביצועים של רובוט רך בהשראת שממית

בנינו מודל סימולציה כדי להעריך את מאפייני זרימת המשאבה ואת הביצועים של מכלול משאבת המנוע הקואקסיאלי בעל הפיר הבודד במפעילים אלקטרוהידרוסטטיים ולחקור את היעילות הכוללת במגוון רחב של תנאי עבודה של מכלול משאבת המנוע בניסוי.

מידול וניתוח ניסיוני של מכלול משאבת המנוע הקואקסיאלי בעל פיר יחיד במפעילים אלקטרוהידרוסטטיים

הייצור של התקן דו-שכבתי מבוסס פולידימתילסילוקסאן (PDMS) לייצור ספריות קומבינטוריות בתחליבים של מים בשמן (תקעים) מוצג כאן. החומרה והתוכנה הדרושים לאוטומציה של ייצור תקעים מפורטים בפרוטוקול, ומודגם גם ייצור ספרייה כמותית של תקעים פלואורסצנטיים.

התקן מיקרופלואידי דו-שכבתי לייצור תקע קומבינטורי

למד שיטת ייצור מהירה וזולה למפעילים פנאומטיים רכים עם המלוכסן צ'יימברס ליצירת תנועות כפופות ומסובבות ברובוטיקה רכה. השיטה מספקת פתרון אמין לחוקרים בתחום.

ייצור של מפעילים רשת פנאומטיים רך עם המלוכסן צ'יימברס

גלה סרטונים נוספים