Qui presentiamo un metodo di fabbricazione di attuatori morbida rete pneumatica con obliquo chambers. Gli attuatori sono in grado di generare accoppiato flessioni e torsioni mozioni, che allarga la loro applicazione nella robotica morbido.
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Articolo metodologico
Fabbricazione di morbida rete pneumatica attuatori con obliquo Chambers
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
Attuatori in morbida rete pneumatica sono diventati uno dei dispositivi di azionamento più promettenti nella robotica morbido che beneficia del loro grande deformazione di flessione e basso input. Tuttavia, loro monotona curvatura forma di movimento nello spazio bidimensionale (2D) li tiene lontano per svariate applicazioni. Questa carta presenta un metodo di fabbricazione dettagliato degli attuatori morbida rete pneumatica con alloggiamenti obliqui, per esplorare i loro movimenti nello spazio tridimensionale (3D). Il design delle camere oblique consente attuatori con sintonizzabile accoppiato flessioni e torsioni funzionalità, che dà loro la possibilità di muoversi abilmente in manipolatori flessibili, per diventare robot biologicamente ispirati e dispositivi medici. Il processo di fabbricazione è basato sul metodo di stampaggio, tra cui il silicone elastomero preparazione, alloggiamento e base parti fabrication, attuatore, connessioni dei tubi, controlli per perdite e la riparazione di attuatore. Il metodo di fabbricazione garantisce la produzione rapida di una serie di attuatori con solo alcune modifiche negli stampi. I risultati del test mostrano l'alta qualità di attuatori e loro prominente flessioni e torsioni funzionalità. Esperimenti della pinza dimostrano i vantaggi dello sviluppo nell'adattare agli oggetti con diversi diametri e fornire attrito sufficiente.
Introduzione
Attuatori pneumatici morbidi (ZPS) sono dispositivi morbidi che possono essere attivati anche dal semplice input di aria pressione1,2. Essi possono essere fabbricate con materiali diversi, quali elastomeri di silicone3, tessuti4, memoria di forma polimeri5e dielettrico elastomeri6. I ricercatori hanno tratto beneficio dalla loro natura di conformità, abile mozioni e montaggio semplice metodi7, tale che centri termali sono diventati uno dei dispositivi più promettenti per applicazioni di robot....
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Protocollo
Nota: Il protocollo prevede le procedure di fabbricazione di un attuatore pneumatico morbida rete. Prima la procedura di fabbricazione, un set di stampi e diversi connettori di attuatore-tubazione, che sono progettati con progettazione assistita da elaboratore (CAD) il software deve essere di 3-D-stampati in anticipo. Gli stampi sono illustrati nella Figura 1B.
1. preparazione di elastomero di silicone
- Pesare 5 g di parte in elastomero di silicone B e 45 g della parte A [9:1 (A:B) parti in peso] nello stesso contenitore di miscelazione (Figura 2A<....
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Risultati
Attuatore singolo:
Per verificare il metodo di fabbricazione e dimostrare la funzione dell'attuatore, 30°, 45° e 60° attuatori sono stati fabbricati e testati. Per l'allestimento di esperimento, una pompa ad aria è stata impiegata per attivare la valvola. La valvola è stata collegata all'attuatore per controllare la pressione interna. L'attuatore singolo era fissato alla sua estremità di connessione e posizionato verticalmente. Mentre l'attuatore è stato essendo pressu.......
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Discussione
La carta presenta un protocollo di metodo per guidare la realizzazione di attuatori morbida rete pneumatica con obliquo chambers. In seguito il protocollo, un attuatore può essere fabbricato in modo indipendente all'interno di 3 h. I passaggi chiave nel protocollo possono essere riassunti come segue. (i) l'elastomero di silicone è preparato in proporzione e mescola bene. (ii) l'elastomero di silicone viene versato nello stampo per la fabbricazione della parte camera e parte di base. (iii) le bolle sulla superficie espost.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato supportato dalla Fondazione della Cina nazionale di scienze naturali sotto Grant 51622506 e la scienza e tecnologia della Commissione della municipalità di Shanghai sotto Grant 16JC1401000.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Elastomero siliconico | Wacker | ELASTOSIL M4601 A/B | Materiale degli attuatori |
| Siringa | Shanghai Kindly Medical Instruments | 10 ml | Utilizzato per iniettare la gomma siliconica nel foro dello stampo per fabbricare l'estremità di connessione |
| Bilancia di precisione | Shanghai Hochoice | UTP-313 | Utilizzato per pesare la gomma siliconica |
| Miscelatore centrifugo planetario sottovuoto | THINKY | ARE-310 | Utilizzato per miscelare la gomma siliconica e la schiuma dopo il processo di miscelazione |
| Agente distaccante | Smooth-on | Release 200 | Utilizzato per facilitare la sformatura e nbsp; |
| Ago | Shanghai Gentle Medical Instruments | Utilizzato per perforare la forma delle bolle sulla superficie | |
| Lama di utilità M | & G Chenguang Cancelleria | ASS91325 | Utilizzato per raschiare via la gomma siliconica in eccesso lungo la superficie superiore dello stampo. |
| Forno a vuoto | Ningbo SI Strumento | DZF-6050 | Utilizzato per ridurre il tempo di polimerizzazione della gomma siliconica |
| Perno maschio a pressione in raccordo pneumatico | Zhe Jiang BLCH Pneumatic Science & Tecnologia | PC4-01 | Utilizzato per collegare il tubo e il connettore del tubo dell'attuatore stampato in 3D |
| Tubo | SMC | TU0425 | Utilizzato per l'azionamento degli attuatori |
| Pompa a vuoto | Zhe Jiang BLCH Pneumatic Science & Tecnologia | Utilizzato come fonte d'aria | |
| Valvola di pressione | Zhe Jiang BLCH Scienza pneumatica & Tecnologia | IR1000-01BG | Utilizzato per la regolazione della pressione dell'aria in ingresso |
Riferimenti
- Rus, D., Tolley, M. T. Design, fabrication and control of soft robots. Nature. 521 (7553), 467-475 (2015).
- Ilievski, F., Mazzeo, A. D., Shepherd, R. F., Chen, X., Whitesides, G. M. Soft robotics for chemists. Angewandte Chemie International Edition. 50 (8), 1890-1895 (2011).
- Shepher....
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Ristampe e permessi
