Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Miękkie siłowniki mogą być stosowane w produkcji miękkich robotów i urządzeń ubieralnych. Ich podatność pozwala im zachować funkcjonalność nawet po odkształceniu. W tym miejscu przedstawiono protokół mający na celu wytwarzanie miękkich siłowników cienkowarstwowych i demonstrowanie ich zastosowania w robotach pełzających, miękkich chwytakach robotycznych i interfejsach haptycznego sprzężenia zwrotnego.
Miękkie siłowniki mają obiecujące właściwości w zastosowaniach w miękkiej robotyce i interfejsach człowiek-maszyna. Zwłaszcza w przypadku bezpośredniego kontaktu z ludzką skórą, miękkie, cienkie siłowniki mogą pasować do mechanicznego sprzężenia z ludzką tkanką. Badania nad poprawą wydajności i wytrzymałości miękkich siłowników mają kluczowe znaczenie dla rozwoju elastycznych urządzeń. Zapotrzebowanie na solidne, elastyczne urządzenia stanowi wyzwanie dla wydajności i metod produkcji siłowników. W artykule przedstawiono techniki projektowania i wytwarzania miękkich siłowników cienkowarstwowych. Te miękkie siłowniki są wytrzymałe i wykazują potencjał w wszechstronnych scenariuszach. Protokół ten pokazuje potencjał siłowników cienkowarstwowych w trzech różnych zastosowaniach. Najpierw wyprodukowano robota pełzającego napędzanego miękkimi siłownikami cienkowarstwowymi. Robot jest niezwykle wytrzymały. Może przetrwać ciągłe uderzanie młotkiem i zachować funkcjonalność nawet po przebiciu trzech metalowych igieł przez jego korpus. Po drugie, wyprodukowano miękki chwytak robotyczny, który może wykonywać precyzyjne manipulacje, takie jak chwytanie kartki papieru bez jej uszkadzania. Po trzecie, wyprodukowano urządzenie do dotykowego sprzężenia zwrotnego z cienkowarstwowym siłownikiem, który może dostarczać dotykowe sprzężenie zwrotne podczas interakcji z ludzką skórą. Protokół ten demonstruje wydajne procesy produkcyjne wytrzymałych miękkich siłowników cienkowarstwowych, o różnym potencjale zastosowania w napędzaniu solidnej miękkiej robotyki.
W porównaniu z silnikami sztywnymi, siłowniki elastyczne wykazują lepszą podatność i zdolność adaptacji1. Są szeroko stosowane w produkcji miękkich robotów i czujników. Obecne typy miękkich siłowników obejmują siłowniki pneumatyczne2, siłowniki paliwa chemicznego3, siłowniki hydrauliczne4, siłowniki ze stopu z pamięcią kształtu (SMA)5, siłowniki z elastomeru dielektrycznego6 i siłowniki z polimerów elektroaktywnych7. Celem tych badań jest zaprojektowanie elastycznego siłownika o prostym procesie produkc....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół ten opisuje fazy produkcji robotów pełzających STFA i opartych na STFA, miękkich chwytaków robotycznych i interfejsów haptycznego sprzężenia zwrotnego. Rysunki 2, Rysunki 3, Rysunki 4 i Rysunki 5 pokazują proces produkcji urządzenia krok po kroku. Odczynniki i sprzęt używany w tym badaniu są wymienione w Tabeli Materiałów.
1. Wykonanie miękkiego siłownika cienkowarstwowego
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Aby zademonstrować proponowaną metodę, w protokole przedstawiono proces wytwarzania prototypowych urządzeń oraz przeprowadzanie walidacji funkcjonalnej. Po pierwsze, proces produkcji STFA jest szczegółowy. Rysunek 2A przedstawia projektowany wzór elektrody, składający się z elektrod międzypalcowych zakończonych podkładkami połączeniowymi do mocowania przewodów. Rysunek 2E przedstawia ukończony STFA. Podczas pracy przyłożenie napi.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Korzystając z tej metodologii, udało się wyprodukować STFA, a następnie zademonstrować ich potencjał w trzech różnych zastosowaniach. Produkcja STFA obejmuje trzy kluczowe etapy: (1) odpowiedni projekt 2D: geometria wzoru elektrody dyktuje wymiary siłownika, podczas gdy ilość i wymiary elektrod międzypalcowych mają decydujący wpływ na wydajność uruchamiania; (2) Niezawodne połączenie elektryczne: prawidłowe połączenie warstwy elektrody aluminiowej z przewodami zewnętrznymi uzyskuje się za pomocą kleju przewodzącego; (3) .......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.
Praca ta została sfinansowana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (grant nr 52175048).
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Taśma dwustronna 0,1 mm | 3 mln | ||
| Taśma dwustronna 0,8 mm | 3 mln | Stacja VHB (Międzynarodowa Sieć T | |
| Drukarka 3D | Bambu powiedział: | X1-Węgiel | |
| Airbrush | Zaciskać | Płyta LP-131 | Odległość dyszy wynosi 10 cm, ciśnienie 15 psi, kąt od 45 do 60 stopni |
| Program AutoCAD | Biurko Autodesk | ||
| klej przewodzący | Jinshida powiedział: | Zobacz materiał K-818 | |
| Dimetyloformamid | Macklin powiedział: | CAS 68-12-2 | |
| Wycinarka laserowa | Firma Trotec | Pytanie Q400 | Grawerowanie: moc = 55, prędkość = 100, impulsy na cal (PPI) / Hz = 1000 Cięcie: moc = 20, prędkość = 10, PPI / Hz = 1000 |
| Mikro automatyczna maszyna do powlekania | Pojazdy BEV | 1818H | prędkość jazdy = 2, wysokość skrobaka = 0,7 mm |
| P(VDF-TRFE-CTFE) | Piezotech-Arkema | ||
| Folia z politereftalanu etylenu (PET) z aluminium | Technologia Pinhao | ||
| Ramię robota | Takbot | Poprawka Am1 | |
| Baza z elastomeru silikonowego | Sylgard powiedział: | 184 | |
| Taśma jednostronna | Deli |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ten artykuł został opublikowany
Film wkrótce dostępny