Fabbricazione di morbida rete pneumatica attuatori con obliquo Chambers

Attuatori pneumatici morbidi (ZPS) sono dispositivi morbidi che possono essere attivati anche dal semplice input di aria pressione^1,2. 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 morbido^8,9. Centri termali in grado di realizzare vari movimenti sofisticati, come strisciante¹⁰, rotazione¹¹e¹² basato su vari tipi di deformazione, compresi tavolo allungabile, espandendo, flessione e torsione^13, 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.