Искусственная мышца — это актуатор, который генерирует энергию за счёт деформации. Её разработка может значительно ускорить технологический процесс исследований в области робототехники и искусственных конечностей. Она имеет широкий спектр сценариев применения. В настоящее время существует множество искусственных мышц, генерирующих силу на основе различных принципов.
Структура с возможностью расширения, форма которой изменяется путём складывания и разворачивания, может быть применена в различных сценариях. Эта структура естественным образом обладает способностью складываться и разворачиваться. Знаменитая оригами-структура является типичной разворачиваемой структурой, и различные функции могут быть реализованы за счёт деформации при складывании.
Для будущего развития возникает проблема с данной структурой: как сделать эту расширяемую структуру пригодной для бесбумажного массового производства. Недавние исследования структур из бумажного оригами показали, что даже при отсутствии внешних нагрузок картон склонен к потере устойчивости во время деформации при использовании оригами-структур. Это требует использования толстого картона для повышения жесткости. Очень сложно напрямую печатать толстый картон с комплексными расширяемыми структурами оригами/киригами.
Чтобы решить эту проблему, исследователи из Университета Шаньтоу предложили метод, похожий на головоломку, чтобы соединить толстые нейлоновые пластины и использовать привод из сплава памяти формы (SMA) для развертывания искусственной мышечной структуры. Структура запускается в ответ на изменение температуры, создавая тягу и тягу, и может генерировать кодируемые силовые реакции путем геометрической настройки, изменения расположения нескольких элементов (последовательного параллельного подключения или изменения способа вставки SMA).
Структура состоит из двух базовых элементов, квадрата длиной n и параллельного четырехугольника длиной n, m и углом α, управляемого шарнирным соединением, в середине которого вставляется никель - титановая SMA - пластина.
В эксперименте четыре отражающих маркера были прикреплены к точкам A, D, E и E 'структуры. Шесть камер захвата движения NOKOV отслеживают пространственное положение каждой метки в реальном времени, одновременно вычисляя расстояние AD и угол EDE 'в различных условиях и сравнивая результаты моделирования с измерениями системы захвата движения. Система захвата движения NOKOV имеет чрезвычайно высокую точность измерений, точность координат может достигать субмиллиметрового уровня, точность измерения угла может достигать 0,1 °, что позволяет получить точные данные о состоянии структуры Kirigami во время деформации.
Экспериментальные результаты показывают, что киригами структура демонстрирует ожидаемую деформацию при изменении температуры, а измеренные значения расстояния AD и угла ∠EDE' хорошо согласуются с аналитической геометрической моделью. Согласно данным измерений, диапазон изменения расстояния AD и угла ∠EDE' увеличивается с ростом α.
Кроме того, исследователи использовали эту искусственную мускульную структуру для создания роботизированной руки, на конце которой закрепили груз весом 10 граммов, нагревали структуру для сокращения/растяжения для поднятия груза и тестировали силу тяги и толкания структуры соответственно.
Ссылки:
Применение систем захвата движения в изучении технологии интегрированной внутренней позиционирования
Гибкий робот для реабилитации верхних конечностей с использованием технологии виртуальной реальности
Пожалуйста, свяжитесь с нами
-
Мы прилагаем все усилия для того, чтобы помочь вам в ваших запросах и предоставить полную информацию.
Поделитесь с нами своими проблемами, и мы быстро направим вас к наиболее эффективному решению.
-
-
- Объем захвата * m m m
-
Объекты для отслеживания *
- Количество целей (необязательно)
-
Тип камеры (по желанию)
-
Количество камер (необязательно)
- Отправить