Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

ייצור של מפעילים רשת פנאומטיים רך עם המלוכסן צ'יימברס

Published: August 17, 2018 doi: 10.3791/58277
* These authors contributed equally

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

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

  1. 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.
  2. מערבבים את elastomer סיליקון עם המיקסר צנטריפוגלי פלנטרית.
    הערה: elastomer סיליקון שניתן לאחסנו בטמפרטורה נמוכה כדי להאריך את זמן העיבוד שלו.

2. לשכת חלק פבריקציה נוספת

  1. תרסיס סוכן שחרור של כייר מוצרי סיליקון elastomer באופן שווה על המשטחים של עובש בחלק א', חלק ב'
  2. להרכיב חלק א' וחלק ב', התבנית הזיוף של תא. להחזיק בשני הקצוות של העובש עם קליפים כדי למנוע דליפת סיליקון elastomer.
  3. 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.
  4. פירס הבועות היוצרים על פני השטח עם קצה מחט עד ישנם, אין עוד בועות גלוי (איור 2C).
  5. לגרד את כל elastomer עודף סיליקון עם סכין לאורך פני השטח העליון של העובש.
  6. המקום התבנית בתנור ב 70 ° C עד elastomer סיליקון הוא נרפא.
  7. השתמש במזרק כדי להזריק סיליקון elastomer לתוך בועות וחורים אשר מופיעות על פני השטח של מפעיל.
  8. לגרד את כל elastomer סיליקון עודף על פני השטח.
  9. המקום התבנית בתנור ב 70 ° C עד elastomer סיליקון הוא נרפא.

3. הבסיס חלק פבריקציה נוספת

  1. תרסיס סוכן שחרור של כייר מוצרי סיליקון elastomer באופן שווה על פני השטח של החלק עובש ג
  2. יוצקים את elastomer סיליקון לחלק ג' של העובש.
  3. פירס הבועות היוצרים על פני השטח עם קצה מחט עד שם גלויים, אין עוד בועות.
  4. לגרד את כל elastomer עודף סיליקון עם סכין לאורך פני השטח העליון של העובש.
  5. המקום התבנית בתנור ב 70 ° C עד elastomer סיליקון הוא נרפא.

4. בוכנה להרכבה

  1. אחיד שופכים שכבה של סיליקון elastomer, 1 מ מ עובי, על פרצוף אחד של החלק הבסיסי.
  2. מניחים את החלק קאמרית על החלק הבסיסי. השתמש במזרק כדי להזריק את elastomer סיליקון לחלל שבין החלק קאמרית ואת החלק הבסיסי (איור 2D).
  3. המקום במפעיל בתנור ב 70 ° C עד elastomer סיליקון הוא נרפא.

5. צינורות חיבור

  1. הקש על המחבר למפעיל-אבובים 3-ממד-מודפס כדי לקבל שהבורג של הרבעה זכר דחיפה פנימה להתאים התאמה פנאומטיים.
  2. שימוש במחט לנקב בסוף החיבור במפעיל לאורך האמצע של הגליל. להגדיל את קוטר החור עם מוט מתכת, עד בערך 2 מ מ.
  3. להבריג את המחבר למפעיל-אבובים במפעיל (איור 2E).
  4. לדחוף את מקטע של צינורות לתוך הרבעה זכר דחיפה פנימה בכושר פנאומטיים ההתאמה.

6. בדיקת ותיקון דליפה

  1. להתחבר למפעיל את מקור האוויר.
  2. מקם כל במפעיל במים ולאחר לחצים במפעיל (איור 2F). שים לב אם בועות נוצרות עקב דליפה.
  3. השתמש מזרק להחדיר את elastomer סיליקון לתוך נקודות דליפה. המקום במפעיל בתנור ב 70 ° C עד elastomer סיליקון הוא נרפא.
  4. חזור על שלבים 6.1-6.3 במידת הצורך.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

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 פרמטרים: זווית כיפוף, זווית פיתול. שני פרמטרים אלה יכולים להבחין מספרית את הביצועים של מפעילים עם זוויות שונות קאמרית.

כיפוף ומתפתל בדיקות (דמויות 3B ו- 3 C) הדגימו את התנועה של מפעילים במרחב תלת-ממדי. הזווית כיפוף היא הזווית בין הקו הגוף בתנוחה מופעלים פנאומטית קו הגוף המקורי המדינה unactuated18. זווית פיתול הוא הזווית בין הקו עצה בעמדה מופעלים פנאומטית לקו הטיפים המקוריים המדינה unactuated18. הם היו שנצפו, המחושב בין 0 ל kPa 90, בצעד הלחץ של 10 kPa. העלילה קו דמויות 3B ו 3 ג מדגים איך שני הכיפוף והגדילה הזוויות ומפותלים לגבי עליית הלחץ הפנימי. הערכים של הכיפוף, הזוויות ומפותלים להראות את השפעת הזווית קאמרית על התנועה של מפעילים. צ'יימברס עם זוויות גדול תרם יותר מסובבת מאשר את הכיפוף. אפשרות זו מציינת כי תצורות מגוונים ותנועות יכולה להיות מושגת על ידי כוונון זווית קאמרית למפעיל בגודל קבוע. כפי שמוצג דמויות 3B 3 ג, בהניסוי, שלושה מפעילים שנבדקו הראו יכולות שונות כיפוף ומתפתל. עבור היכולת כיפוף, 30 מעלות, 45° ו 60° מפעילים יכול לכופף עד 295 ° 217 °, 170 °, בהתאמה. עבור היכולת ומפותלים, הזוויות פיתול מרבי עבור מפעילים 30 מעלות, 45° ו 60° היו 227°, 307° ו 382°, בהתאמה.

אנו משתמשים היחס של זווית פיתול ואת זווית כיפוף כדי לנתח את המצב של כל מפעיל נבדק תחת לחצים פנימיים שונים (איור 4). ערך זה יכול לשקף גם את הביצועים הכוללים המתאימים לזווית הקאמרית של מפעילים. באשר מפעיל יחיד, הערך של היחס מראה ירידה כללית עם העלייה של הלחץ הפנימי. פיתול התנהגות הוא הדומיננטי כאשר במפעיל מופעל בלחץ נמוך. בטווח הביניים של הופעה, ההתנהגות כיפוף בהדרגה מנצחת, הקצב הגובר של ההתנהגות ומפותלים מתחילה לרדת. ההתנהגות כיפוף הופך דומיננטי, הערך של היחס מגיע למינימום כאשר במפעיל גישות הקיבולת שלו בלחץ. מנקודת מבט מאקרו, במפעיל עם זווית קאמרית גדולה יותר יש ערך גדול יותר של היחס תחת לחץ באותה הרמה. מפעילים עם זוויות קאמרית גדולה יותר עדיפים יותר תנועות פיתול עצמית בזמן מפעילים עם זוויות תא קטן יותר מתאימים כיפוף תנועות עם תנועות פיתול עזר. יחס זה מסייע הקביעה של הזווית קאמרית כאשר מפעילים מיועדים לשימושים ספציפיים.

יישום במפעיל עם צ'יימברס עקיפה:
המשמעות של מפעילים עם צ'יימברס אלכסונית היא להרחיב את מרחב תנועה של מפעילים פנאומטיים הרשת לתוך מרחב תלת-ממדי. צורות בשפע רב יותר של תנועות להפוך אותם בעלי טווח רחב יותר של היישום.

כרכיב ליבה של התפיסה רכות, מפעילים עם צ'יימברס המלוכסן להראות את עליונותם על האוחז, מחזיק מניפולציה אובייקטים של צורות שונות, ארוך במיוחד, דקים, וצורות כמו רוד. Grippers מבוסס על מפעילים פנאומטיים רגילה של הרשת תמיד יש קשיים הלפיתה אובייקטים, דק וארוך, כמו רוד עקב המגבלה של רדיוס כיפוף. עם זאת, מפעילים עם המלוכסן צ'יימברס יכול להתגבר על מגבלה זו על-ידי יצירת תצורה של הסליל מתכוונן לפי העצם ואספקת מספיק חיכוך בין אובייקטים עצמה. דמויות 5A - 5 C להדגים מפעיל יחיד 30 ° אוחז כדור פינג פונג, דיסק USB עט. דמויות 5D - 5F הצג את התפיסה נאספו על ידי שני מפעילים 30 ° האוחז צינור פלסטיק, להרים פטיש, בהם ומתמרנים צילינדר מדידה, בשיתוף פעולה עם רובוט UR10.

הפרוטוקול מספק שיטה פבריקציה נוספת מפעיל יחיד עם צ'יימברס עקיפה. בעקבות הפרוטוקול, מפעילים עם זוויות שונות קאמרית יכולים להיווצר על-ידי שינוי פשוט של העובש. כאשר מפעילים מחוברים בסדרת או במקביל, תנועות מסובך יכולה להיות מושגת. עיצוב לתכנות של מפעילים ובפיזור פותח אפשרויות גדול עבור יישומים מקיפה יותר.

Figure 1
איור 1: במפעיל הרשת פנאומטיים רך, התבניות. לוחות אלה מראים דגמי תיב ם של (A) במפעיל עם 30 ° המלוכסן צ'יימברס (B) התבניות המתאימות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2 : סקירה כללית של תהליך ייצור- מראות אלה השלבים השונים של תהליך ייצור: (א) במשקל של סיליקון elastomer, (B) לשפוך את סיליקון elastomer, (ג) פירסינג את הבועות, (D) בהרכבת במפעיל, (E) שוכבים בבית מחבר למפעיל-אבובים, (F) בודק שאין דליפות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3 : הופעות של מפעילים שנבדקו. (א) לוח זה מראה מיקום התמונות של מפעיל 30 מעלות בין 0 ל 90 kPa. (B) לוח זה מראה כיפוף זווית נגד את הלחץ הפנימי בין 0 ל 90 kPa. מודפס של וואנג. et al. 18, באישור Elsevier. (ג) לוח זה מראה פיתולי זווית נגד את הלחץ הפנימי בין 0 ל 90 kPa. מודפס של וואנג. et al. 18, באישור Elsevier. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4 : הערכת ביצועים- לוח זה מראה את היחס בין זווית פיתול ואת זווית כיפוף עבור 30 מעלות, 45°, מפעילים 60°, עם לחץ דם מ-10 ל 90 kPa. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 5
איור 5 : ניסויים מפעיל יחיד, של התפיסה רך המורכב מפעילים שני. במפעיל בודד תופס (A) פינג פונג הכדור, (B) מסוג USB דיסק ו- (ג) עט. התפיסה (D) אוחז צינור פלסטיק (E) מרים פטיש, (F) מפעיל צילינדר מדידה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

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 הושלמה עם עוד צעד בריפוי בתנור. (vi) במפעיל מחובר למקור אוויר כדי לבדוק אם הדלפות. צריך לתקן במפעיל עם elastomer סיליקון אם הוא דולף.

כדי להבטיח את הביצועים איכות, הופעה של התקני ביצוע מפוברקות, מספר שלבים קריטיים בפרוטוקול נידונות כדלקמן, כולל הבחירה של החומר, חיסול של בועות בשיטת חיבור על אוויר-אטימות.

Elastomer סיליקון צריך התארכות מתיחה גדולה כדי להבטיח את יכולת דפורמציה מפעילים. בנוסף, elastomer סיליקון צריך נזילות טובה במצב נוזלי כך זה ניתן להעמיד בצורה חלקה לתוך התכונות בקנה מידה מילימטר של העובש. Elastomer סיליקון שבחרת במקטע 1 של הפרוטוקול ניתן להפיק את 700% דפורמציה מתיחה, צמיגות נמוכה במצב נוזלי. אלסטומר סיליקון זה יכול להיות מוחלף עם חומרים אחרים ראוי שיקיים את הדרישות לעיל.

האוויר מעורב את המבנה הפנימי של מפעיל משומרים בתהליך שפיכת להיכחד לפני העובש ימוקם התנור, כדי למנוע פגמים במפעיל נרפא. האוויר מעורב יעלו אל פני השטח החשוף הבועות למפעיל וטופס משומרים. לכן, התהליך פירסינג מתנהל בסעיפים 2 ו- 3 של הפרוטוקול. תהליך זה יכול יבוצע אם התהליך השוטף מתבצע בתוך תא ואקום.

הקשר אוויר בין במפעיל משאבת האוויר צריך להיות מתוכנן היטב כדי להבטיח האוויר-ההידוק. בדרך כלל, לאורך צינור יכול להיות מוכנס ישירות לתוך במפעיל ומודבק היטב במפעיל. עם זאת, שיטת החיבור הזה דורש פעולות מייגע, מובילה לעיתים קרובות דליפות תחת לחץ פנימי גדול. השיטה בסעיף 5 של הפרוטוקול מציג של חיבור מכני אשר לקלים יותר להתקנה ואמינה יותר.

המגבלות של השורש פרוטוקול בתהליך, אשר, בעיקרו של דבר, היא שיטת ייצור 2.5-D19. החדר מתבצע על-ידי התחברות למספר חלקים עם מורפולוגיה מישוריים. כך, מבנים הפנימי מסובך ומאפיינים בקנה מידה קטן הם קשים להשגה. למרות רך גישות הדפסה תלת-ממדית הופיעו בשנים האחרונות, החומרים הדפסה של אלה הם גם לעזאזל כדי להפוך את מפעילים נסבלים לעומת השיטה מבוססת-לכייר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

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

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Silicone elastomer Wacker ELASTOSIL M4601 A/B Material of the actuators
Syringe  Shanghai Kindly Medical Instruments  10 ml Used to inject silicone rubber into the hole of the mold for fabricating the connection end
Precision scale Shanghai Hochoice UTP-313 Used to weigh the silicone rubber
Planetary centrifugal vacuum mixer THINKY ARE-310 Used to mix the silicone rubber and defoam after mixing process
Release agent Smooth-on Release 200 Used for ease of demolding 
Needle Shanghai Kindly Medical Instruments  Used for Piercing the bubbles form on the surface
Utility blade M&G Chenguang Stationery ASS91325 Used for Scraping off excess silicone rubber along the upper surface of the mold 
Vacuum oven Ningbo SI Instrument DZF-6050 Used to reduce the cure time of the silicone rubber
Male stud push in fit pneumatic fitting Zhe Jiang BLCH Pneumatic Science & Technology PC4-01 Used to connect the tubing and the 3D-printed actuator tubing connector
Tubing SMC TU0425 Used for actuating the actuators
Vacuum pump Zhe Jiang BLCH Pneumatic Science & Technology Used as the air source
Pressure valve Zhe Jiang BLCH Pneumatic Science & Technology IR1000-01BG Used for adjusting the input air pressure

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Rus, D., Tolley, M. T. Design, fabrication and control of soft robots. Nature. 521 (7553), 467-475 (2015).
  2. 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).
  3. Shepherd, R. F., et al. Multigait soft robot. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (51), 20400-20403 (2011).
  4. Yap, H. K., et al. A fully fabric-based bidirectional soft robotic glove for assistance and rehabilitation of hand impaired patients. IEEE Robotics and Automation Letters. 2 (3), 1383-1390 (2017).
  5. Yang, Y., Chen, Y., Li, Y., Chen, M. Z. Q., Wei, Y. Bioinspired Robotic Fingers Based on Pneumatic Actuator and 3D Printing of Smart Material. Soft Robotics. 4 (2), 147-162 (2017).
  6. Gu, G. Y., Zhu, J., Zhu, L. M., Zhu, X. A survey on dielectric elastomer actuators for soft robots. Bioinspiration & Biomimetics. 12 (1), 011003 (2017).
  7. Holland, D. P., et al. The soft robotics toolkit: Strategies for overcoming obstacles to the wide dissemination of soft-robotic hardware. IEEE Robotics & Automation Magazine. 24 (1), 57-64 (2017).
  8. Galloway, K. C., et al. Soft Robotic Grippers for Biological Sampling on Deep Reefs. Soft Robotics. 3 (1), 23-33 (2016).
  9. Polygerinos, P., Wang, Z., Galloway, K. C., Wood, R. J., Walsh, C. J. Soft robotic glove for combined assistance and at-home rehabilitation. Robotics and Autonomous Systems. 73, 135-143 (2015).
  10. Tolley, M. T., et al. A Resilient, Untethered Soft Robot. Soft Robotics. 1 (3), 213-223 (2014).
  11. Ainla, A., Verma, M. S., Yang, D., Whitesides, G. M. Soft, Rotating Pneumatic Actuator. Soft Robotics. 4 (3), 297-304 (2017).
  12. Koizumi, Y., Shibata, M., Hirai, S. Rolling tensegrity driven by pneumatic soft actuators. 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). , Saint Paul, MN. (2012).
  13. Connolly, F., Polygerinos, P., Walsh, C. J., Bertoldi, K. Mechanical Programming of Soft Actuators by Varying Fiber Angle. Soft Robotics. 2 (1), 26-32 (2015).
  14. Connolly, F., Walsh, C. J., Bertoldi, K. Automatic design of fiber-reinforced soft actuators for trajectory matching. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (1), 51-56 (2017).
  15. Martinez, R. V., et al. Robotic tentacles with three-dimensional mobility based on flexible elastomers. Advanced Materials. 25 (2), 205-212 (2013).
  16. Polygerinos, P., et al. Modeling of Soft Fiber-Reinforced Bending Actuators. IEEE Transactions on Robotics. 31 (3), 778-789 (2015).
  17. Mosadegh, B., et al. Pneumatic Networks for Soft Robotics that Actuate Rapidly. Advanced Functional Materials. 24 (15), 2163-2170 (2014).
  18. Wang, T., Ge, L., Gu, G. Programmable design of soft pneu-net actuators with oblique chambers can generate coupled bending and twisting motions. Sensors and Actuators A: Physical. 271, 131-138 (2018).
  19. Marchese, A. D., Katzschmann, R. K., Rus, D. A Recipe for Soft Fluidic Elastomer Robots. Soft Robotics. 2 (1), 7-25 (2015).

Tags

הנדסה בעיה 138 רובוטיקה רך מפעילים פנאומטיים רשת צ'יימברס עקיפה כיפוף תנועה ניתורים תנועה בשילוב תנועה התפיסה רך
ייצור של מפעילים רשת פנאומטיים רך עם המלוכסן צ'יימברס
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ge, L., Wang, T., Zhang, N., Gu, G.More

Ge, L., Wang, T., Zhang, N., Gu, G. Fabrication of Soft Pneumatic Network Actuators with Oblique Chambers. J. Vis. Exp. (138), e58277, doi:10.3791/58277 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter