Name: Fabbricazione di morbida rete pneumatica attuatori con obliquo Chambers (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-17T14:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 9 s
Description: Impara a fabbricare attuatori pneumatici morbidi con camere oblique per la robotica soft. Questo metodo rapido ed economico permette di realizzare attuatori capaci di movimenti combinati di flessione e torsione.

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

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.

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
<ol><li>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). Utilizzare una siringa per assicurarsi che le proporzioni di ogni parte sono accurate. Nota: Il rapporto di miscelazione varia per elastomeri di silicone diversi. La proporzione di ciascuna parte deve essere regolata quando è adottato un altro elastomero di silicone.</li>
	<li>Mescolare l'elastomero di silicone bene con l'impastatrice planetaria centrifugo. Nota: L'elastomero di silicone poteva essere conservato a bassa temperatura per estendere il tempo di elaborazione.</li>
</ol>2. camera parte Fabrication
<ol><li>Spruzzare il distaccante stampi per prodotti in elastomero di silicone in modo uniforme sulle superfici della muffa parte A e parte B.</li>
	<li>Assemblare la parte A e parte B dello stampo per la realizzazione di una camera. Tenere entrambe le estremità dello stampo con clip per impedire la fuoriuscita di elastomero di silicone.</li>
	<li>Assumere 5 mL di elastomero di silicone con una siringa e iniettare lentamente il foro dello stampo per fabbricare il lato di connessione (la struttura cilindrica a un'estremità dell'attuatore per il tubo di collegamento). Quindi, riempire lo stampo intero con l'elastomero di silicone (Figura 2B). Nota: Mantenere un tasso di flusso debole e muoversi avanti e indietro lentamente, per consentire l'elastomero di silicone immettere le piccole strutture della muffa.</li>
	<li>Bucare le bolle che si formano sulla superficie con la punta di un ago fino a quando non ci sono più bolle visibili (Figura 2C).</li>
	<li>Raschiare qualsiasi elastomero di silicone in eccesso con una lama lungo la superficie superiore dello stampo.</li>
	<li>Posizionare lo stampo in forno a 70 ° C fino a curata l'elastomero di silicone.</li>
	<li>Utilizzare una siringa per iniettare elastomero di silicone per le bolle e fori che appaiono sulla superficie dell'attuatore.</li>
	<li>Raschiare qualsiasi elastomero di silicone in eccesso sulla superficie.</li>
	<li>Posizionare lo stampo in forno a 70 ° C fino a curata l'elastomero di silicone.</li>
</ol>3. base parte Fabrication
<ol><li>Spruzzare il distaccante stampi per prodotti in elastomero di silicone in modo uniforme sulla superficie della parte di stampo C.</li>
	<li>Versare l'elastomero di silicone nella parte C della muffa.</li>
	<li>Bucare le bolle che si formano sulla superficie con la punta di un ago fino a quando non ci sono più bolle visibili.</li>
	<li>Raschiare qualsiasi elastomero di silicone in eccesso con una lama lungo la superficie superiore dello stampo.</li>
	<li>Posizionare lo stampo in forno a 70 ° C fino a curata l'elastomero di silicone.</li>
</ol>4. attuatore
<ol><li>Versare uniformemente uno strato di elastomero di silicone, 1 mm di spessore, su una faccia della parte di base.</li>
	<li>Posizionare la parte di alloggiamento sulla parte di base. Utilizzare una siringa per iniettare l'elastomero di silicone nello spazio tra la parte di camera e la parte di base (Figura 2D).</li>
	<li>Posizionare l'attuatore in forno a 70 ° C fino a curata l'elastomero di silicone.</li>
</ol>5. tubo di attacco
<ol><li>Toccare il connettore di attuatore-tubazione 3-D-stampati per accettare che la vite di un push-in perno maschio misura montaggio pneumatico.</li>
	<li>Utilizzare un ago per bucare la fine di collegamento dell'attuatore lungo la linea centrale del cilindro. Aumentare il diametro del foro con un tondino di acciaio, a circa 2 mm.</li>
	<li>Avvitare il raccordo di tubi di attuatore l'attuatore (Figura 2E).</li>
	<li>Spingere una sezione della tubazione nel perno maschio ad innesto Raccordo pneumatico fit.</li>
</ol>6. perdita di controllo e riparazione
<ol><li>Collegare l'attuatore alla fonte d'aria.</li>
	<li>Posizionare l'attuatore intero in acqua e pressurizzare l'attuatore (Figura 2F). Osservare se le bolle si formano a causa di una perdita.</li>
	<li>Utilizzare una siringa per iniettare l'elastomero di silicone in punti di perdita. Posizionare l'attuatore in forno a 70 ° C fino a curata l'elastomero di silicone.</li>
	<li>Se necessario, ripetere i passaggi 6.1-6.3.</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>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

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...

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 robotica morbido8,9. Centri termali in grado di realizzare vari movimenti sofisticati, come strisciante10, rotazione11e12 basato su vari tipi di deformazione, compresi tavolo allungabile, espandendo, flessione e torsione13, di rotolamento 14. per essere in grado di effettuare diversi tipi di movimenti, centri termali sono progettati in diverse strutture, quali un corpo lineare con canali paralleli15, una camera di monolitica con rinforzi in fibra16, e reti di ripetono Sub-chambers17. Tra questi, le Terme con le reti di ripetuti Sub-chambers, gli attuatori di morbida rete pneumatica, sono largamente impiegate perché possono generare grandi deformazioni sotto una pressione di ingresso relativamente bassa. Tuttavia, nella maggior parte dei disegni precedenti, questo tipo di attuatori può solo generare piegatura movimenti nello spazio 2D, che limita notevolmente le loro applicazioni.
Un attuatore pneumatico morbida rete consiste di un gruppo organizzato linearmente delle camere collegate da un canale interno. Ogni alloggiamento cubico contiene un paio di pareti opposte, che sono più sottili rispetto l'altra coppia e produce un'inflazione di due lati nella direzione perpendicolare alle pareti più sottili. Originariamente, le pareti più sottili delle sezioni sono perpendicolari all'asse lungo del corpo dell'attuatore e gonfiano con l'asse lungo. Questi inflazioni collineari in alloggiamenti e la base non estendibile conducono a una flessione pura integrante dell'attuatore. Per esplorare il movimento dell'attuatore nello spazio 3D, l'orientamento delle sezioni è sintonizzato in modo che le pareti laterali più sottili non sono più perpendicolare all'asse longitudinale dell'attuatore (Figura 1A), che consente la direzione di inflazione di ogni alloggiamento per offset dall'asse e diventare non collineari. Tutte le inflazioni parallele ma non collineari modificare il movimento dell'attuatore in un piegamento accoppiati e movimento di torsione in spazio 3D18. Questo movimento accoppiato consente gli attuatori più flessibilità e destrezza e rende gli attuatori un candidato adatto per applicazioni più pratiche, come flessibile manipolatori, robot biologicamente ispirati e dispositivi medici.
Questo protocollo viene illustrato il metodo di fabbricazione di questo tipo di attuatori morbida rete pneumatica con obliquo chambers. Esso include la preparazione elastomero siliconico, fabbricando la camera e le parti di base, montaggio dell'attuatore, il tubo di collegamento, controllo di tenuta e, se necessario, riparare l'attuatore. Può anche essere utilizzato per fabbricare normale morbida rete pneumatica attuatori e altri morbido che può essere prodotto con alcune semplici modifiche al metodo di stampaggio. Forniamo la procedura dettagliata per fabbricare un attuatore pneumatico morbido con camere obliqua di 30°. Per diverse applicazioni, attuatori con angoli di camera differenti possono essere fabbricati secondo lo stesso protocollo. Oltre a questo, gli attuatori possono essere combinati per formare un sistema Multi-attuatore per varie esigenze.

<table><tbody><tr><td>Elastomero siliconico</td><td>Wacker</td><td>ELASTOSIL M4601 A/B</td><td>Materiale degli attuatori</td></tr><tr><td>Siringa&nbsp;</td><td>Shanghai Kindly Medical Instruments&nbsp;</td><td>10 ml</td><td>Utilizzato per iniettare la gomma siliconica nel foro dello stampo per fabbricare l'estremità di connessione</td></tr><tr><td>Bilancia di precisione</td><td>Shanghai Hochoice</td><td>UTP-313</td><td>Utilizzato per pesare la gomma siliconica</td></tr><tr><td>Miscelatore centrifugo planetario sottovuoto</td><td>THINKY</td><td>ARE-310</td><td>Utilizzato per miscelare la gomma siliconica e la schiuma dopo il processo di miscelazione</td></tr><tr><td>Agente distaccante</td><td>Smooth-on</td><td>Release 200</td><td>Utilizzato per facilitare la sformatura e nbsp;</td></tr><tr><td>Ago</td><td>Shanghai Gentle Medical Instruments&nbsp;</td><td></td><td>Utilizzato per perforare la forma delle bolle sulla superficie</td></tr><tr><td>Lama di utilità M</td><td>& G Chenguang Cancelleria</td><td>ASS91325</td><td>Utilizzato per raschiare via la gomma siliconica in eccesso lungo la superficie superiore dello stampo.</td></tr><tr><td>Forno a vuoto</td><td>Ningbo SI Strumento</td><td>DZF-6050</td><td>Utilizzato per ridurre il tempo di polimerizzazione della gomma siliconica</td></tr><tr><td>Perno maschio a pressione in raccordo pneumatico</td><td>Zhe Jiang BLCH Pneumatic Science & Tecnologia</td><td>PC4-01</td><td>Utilizzato per collegare il tubo e il connettore del tubo dell'attuatore stampato in 3D</td></tr><tr><td>Tubo</td><td>SMC</td><td>TU0425</td><td>Utilizzato per l'azionamento degli attuatori</td></tr><tr><td>Pompa a vuoto</td><td>Zhe Jiang BLCH Pneumatic Science & Tecnologia</td><td></td><td>Utilizzato come fonte d'aria</td></tr><tr><td>Valvola di pressione</td><td>Zhe Jiang BLCH Scienza pneumatica & Tecnologia</td><td>IR1000-01BG</td><td>Utilizzato per la regolazione della pressione dell'aria in ingresso</td></tr></tbody></table>

fabbricazione di morbida rete pneumatica attuatori con obliquo chambers

Fabrication of Soft Pneumatic Network Actuators with Oblique Chambers

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.

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...

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.

Fabbricazione di morbida rete pneumatica attuatori con obliquo Chambers

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

Questo metodo risponde alle domande chiave nel campo della robotica a celle morbide mostrando il metodo di fabbricazione di attuatori di rete pneumatici morbidi con camere oblique che caratterizza i movimenti accoppiati di flessione e torsione. Il vantaggio principale di questa tecnica è che è veloce, affidabile, a basso costo e adatta alla fabbricazione di attuatori pneumatici morbidi con strutture varie. In generale, le persone che non conoscono questo metodo avranno difficoltà perché la fabbricazione contiene molti passaggi e una piccola operazione inappropriata può causare un guasto letale degli attuatori.Il processo di fabbricazione richiede stampi. Progetta e stampa 3D una serie di stampi per l'attuatore con una camera obliqua di 30 gradi. Due parti formeranno lo stampo della camera, con una parte dotata di un foro per creare un collegamento del tubo.La terza parte formerà una base. Quindi, posiziona un contenitore di miscelazione su una bilancia. In siringhe separate, avere le parti componenti in elastomero siliconico A e B.Utilizzare le siringhe e la bilancia per aggiungere la massa desiderata di ciascun componente al contenitore di miscelazione.Ora, sposta il contenitore di miscelazione in un miscelatore centrifugo planetario e mescola bene. Dopo la miscelazione, l'elastomero siliconico è pronto per il protocollo. Lavorare con i pezzi dello stampo per la camera.Su ciascuno dei pezzi, spruzzare uniformemente l'agente distaccante per stampi per prodotti in elastomero siliconico. Orientare correttamente i due pezzi e unirli per assemblare lo stampo. Tenere entrambe le estremità dello stampo con le clip per evitare perdite.Prendi cinque millilitri di elastomero siliconico con una siringa. Iniettare lentamente l'elastomero nel foro dello stampo per fabbricare l'estremità di connessione. Quindi, riempire l'intero stampo con l'elastomero siliconico.Utilizzare una portata bassa e muovere lentamente l'elastomero avanti e indietro. Una volta riempito lo stampo, utilizzare un ago per bucare eventuali bolle che si formano sulla superficie. Utilizzare una lama per raschiare l'elastomero in eccesso sulla superficie superiore dello stampo.Ora, mettete lo stampo in un forno a 70 gradi Celsius fino a quando non sarà indurito. Dopo l'indurimento, ispezionare lo stampo. Utilizzare una siringa per iniettare l'elastomero siliconico nelle bolle e nei fori sulla superficie dell'attuatore.Raschiare l'elastomero in eccesso sulla superficie. Rimettere lo stampo nel forno a 70 gradi Celsius fino a quando non sarà indurito. Questo è un esempio di camera prodotta da questi passaggi dopo l'indurimento e la sformatura.Prendi il pezzo di stampo per la base. Spruzzare l'agente distaccante per stampi per l'elastomero siliconico in modo uniforme sulla sua superficie. Versare l'elastomero siliconico nello stampo per riempirlo completamente.Quindi, con un ago, forare eventuali bolle che si formano in superficie. Raschiare l'elastomero siliconico in eccesso lungo la superficie superiore con una lama. Posizionare lo stampo in un forno a 70 gradi Celsius fino a quando l'elastomero siliconico non sarà indurito.Questo è un esempio della base prodotta da questi passaggi dopo l'indurimento e la sformatura. A questo punto, i componenti dell'attuatore sono pronti. Lavora sia con una camera che con una base.Inizia versando uno strato di elastomero siliconico spesso un millimetro su una faccia della base. Quindi, posizionare la parte della camera sulla base. Ci sarà uno spazio tra i due pezzi.Usa una siringa per iniettare l'elastomero siliconico nello spazio. Posizionare l'attuatore nel forno a 70 gradi Celsius fino a quando l'elastomero non è indurito. Dopo aver polimerizzato l'attuatore, toccare il connettore del tubo dell'attuatore.Dovrebbe accettare la vite di un raccordo pneumatico a innesto maschio con perno. Con un ago, forare l'estremità di connessione dell'attuatore lungo la linea centrale del cilindro. Utilizzare un'asta di acciaio per aumentare il diametro del foro a circa due millimetri.Prendi il connettore del tubo dell'attuatore e avvitalo nell'attuatore. Una volta posizionato, spingere una sezione di tubo nel raccordo pneumatico. Il passaggio finale consiste nel verificare la presenza di perdite.A tal fine, utilizzare un contenitore d'acqua in grado di coprire l'attuatore. Prendi l'attuatore e collegalo a una fonte d'aria. Posizionare l'intero attuatore nell'acqua e pressurizzarlo.Osservare se si formano bolle a causa di una perdita. Dopo il test, rimuovere l'attuatore dall'acqua. In questo video, un attuatore a 30 gradi si avvia a pressione dell'aria applicata pari a zero.Quando la pressione aumenta da zero kilopascal a 90 kilopascal, senza interruzioni, l'attuatore si piega e si attorciglia. Man mano che la pressione si riduce, ritorna al suo stato originale. L'angolo di curvatura dell'attuatore è definito come l'angolo tra la linea del corpo in posizione non azionata e la linea del corpo in posizione azionata.L'angolo di torsione è l'angolo tra la linea di punta in posizione non azionata e la posizione azionata. Questo grafico mostra l'angolo di curvatura in funzione della pressione per attuatori con angoli obliqui di 30, 45 e 60 gradi. Ecco un grafico simile per l'angolo di torsione in funzione della pressione.Si noti la differenza nelle scale verticali. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordarsi di forare eventuali bolle che si formano sulla superficie superiore e di raschiare via l'elastomero in eccesso sulla superficie superiore dello stampo prima di metterlo in forno. In questa procedura, l'elastomero siliconico può essere miscelato manualmente e l'elastomero può essere polimerizzato a temperatura ambiente se il mixer e il forno non sono disponibili.Dopo il suo sviluppo, questo metodo ha aperto la strada ai ricercatori nella fabbricazione di attuatori pneumatici morbidi per esplorare camere oblique in grado di piegare e torcere il movimento nello spazio 3D. Non dimenticare che lavorare con aghi e lame può essere estremamente pericoloso e bisogna prestare attenzione; evitare qualsiasi dolore. Inoltre, i guanti in nitrile devono essere sempre indossati quando si lavora con elastomeri siliconici.

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

Research

Ricerca

JoVE Journal

Engineering

Ingegneria

Questo documento descrive la progettazione e la fabbricazione di un'unità morbida per manipolatori chirurgici. Il modulo base include tre attuatori fluidici flessibili per ottenere la flessione e l'allungamento omnidirezionali e un meccanismo basato sull'inceppamento granulare per consentire il controllo della rigidità. Viene inoltre riportata una caratterizzazione meccanica completa.

Progettazione e Realizzazione di un&#39;unità elastomerico per soft robot modulari in Chirurgia Mini-Invasiva

Questo manoscritto mostra il processo di fabbricazione per la produzione di attuatori morbidi in elastomero dielettrico basati su membrane di silicone. Le tre fasi chiave della produzione sono presentate in dettaglio: colata a lama di sottili membrane siliconiche; tampografia di elettrodi conformi; e l'assemblaggio di tutti i componenti.

Fabbricazione Processo di base di silicone elastomero dielettrici Attuatori

Qui, fabbrichiamo micro/nano strutture polimeriche 3D in cui sia la forma che l'allineamento molecolare possono essere ingegnerizzati con precisione su scala nanometrica mediante l'uso della scrittura laser diretta. La deformazione indotta dalla luce di diversi tipi di microstrutture di elastomeri cristallini liquidi può essere controllata su scala microscopica.

Free-forma Attuatori Light - Fabbricazione e Controllo di attuazione in scala microscopica

Questo protocollo descrive un approccio basato su aste, che combina tecniche di stampa 3D e litografia morbida per fabbricare i dispositivi di presa morbida. Questo approccio elimina la necessità di una fonte d'aria esterna incorporando un componente della camera e riduce la possibilità di occlusione durante il processo di sigillatura, in particolare per i canali pneumatici miniaturizzati.

Fabrication Rod a base di personalizzabili morbide robotizzati pneumatici Gripper dispositivi per la manipolazione dei tessuti delicati

Qui, descriviamo la fabbricazione e il funzionamento di un sistema microfluidico a doppio strato in polidimetilsilossano (PDMS). Dimostriamo il potenziale di questo dispositivo per l'intrappolamento, la direzione del percorso di coordinazione di un materiale molecolare cristallino e il controllo delle reazioni chimiche su strutture intrappolate su chip.

Microfluidica Gabbie pneumatici: un nuovo approccio per In-chip di cristallo Trapping, manipolazione e trattamento chimico Controlled

Questo protocollo descrive un metodo per la produzione rapida di attuatori pneumatici morbidi e robot con un fattore di forma sottile. Il metodo di fabbricazione inizia con la laminazione dei fogli di poliuretano termoplastico (TPU) seguito dal taglio/saldatura laser di un modello bidimensionale per formare attuatori e robot.

Produzione rapida di attuatori e robot pneumatici sottili e morbidi

Questo articolo descrive un processo di produzione semplice e veloce di materiali compositi elettromeccanici attivi ionici per attuatori in applicazioni di robotica biomedica, biomimetica e morbida. I passaggi chiave di fabbricazione, la loro importanza per le proprietà finali degli attuatori e alcune delle principali tecniche di caratterizzazione sono descritti in dettaglio.

Fabbricazione di attuatori morbidi ionici ad attività in carbonio

Questo protocollo fornisce un elenco dettagliato dei passaggi da eseguire per la produzione, il controllo e la valutazione delle prestazioni di arrampicata di un robot morbido ispirato al geco.

Valutazione di produzione, controllo e prestazioni di un robot morbido ispirato a Gecko

Abbiamo costruito un modello di simulazione per valutare sperimentalmente le caratteristiche di flusso della pompa e le prestazioni del gruppo motopompa coassiale monoalbero negli attuatori elettroidrostatici e studiare sperimentalmente l'efficienza complessiva in un'ampia gamma di condizioni di lavoro del gruppo motore-pompa.

Modellazione e analisi sperimentale del gruppo motore-pompa coassiale monoalbero in attuatori elettroidrostatici

Qui viene presentata la fabbricazione di un dispositivo a doppio strato basato su polidimetilsilossano (PDMS) per la produzione di librerie combinatorie in emulsioni acqua-in-olio (tappi). L'hardware e il software necessari per automatizzare la produzione di tappi sono dettagliati nel protocollo e viene dimostrata anche la produzione di una libreria quantitativa di tappi fluorescenti.

Dispositivo microfluidico a doppio strato per la produzione di tappi combinatori

Impara a fabbricare attuatori pneumatici morbidi con camere oblique per la robotica soft. Questo metodo rapido ed economico permette di realizzare attuatori capaci di movimenti combinati di flessione e torsione.

Fabbricazione di morbida rete pneumatica attuatori con obliquo Chambers

Esplora altri video