Täze taryh
Everumşak, gysylýan we öňküsinden has akylly: Pnewmatik robotlaryň döremegi
Örän uzyn; Okamak
Bu bölümde bio-ylhamly dizaýnlar, Pneunet hereketlendirijileri we gibrid çemeleşmeler ýaly ýumşak robotlarda pnewmatik hereket etmegiň usullary gözden geçirilýär. Şeýle hem, pnewmatiki hereketlendirijileri robot gollara birleşdirmegiň dürli usullaryny öwrenýär, 3D çap etmekde, origami robotlarynda we süýümli berkidilen dizaýnlarda täzelikleri görkezýär.
Uthorsazyjylar:
.
)
.
Salgylar tablisasy
2 Baglanyşykly eserler
2.3 Softumşak robotlara gözegçilik
3 PAUL: Dizaýn we önümçilik
4 Maglumat toplamak we açyk aýlaw gözegçiligi
4.3 Maglumatlar bazasynyň döredilmegi: Stol esasly modeller
5 Netije
5.3 Stol esasly modelleriň öndürijiligi
A. Geçirilen synaglar we salgylanmalar
2 Baglanyşykly eserler
2.1 Pnewmatiki täsir
Pnewmatiki hereketlendirijileri taslamak we gurmak üçin köp mümkinçilikler bar. Softumşak robotlarda adaty bolşy ýaly, bio-ylham beriji hereketlendirijiler bar. [21] -de pnewmatikany we tendonlary birleşdirip, sekiz eliň hereketini meňzetmäge synanyşýan hereketlendiriji hödürlenýär. Soňky amalda şuňa meňzeş, adam barmagy bilen ylhamlanan hem bolsa, [22] iş hasaplamak bolar. Bu, üç sany ölçegli klapandan ybarat bolup, çişýär, şeýlelik bilen phalanglaryň hereketine meňzeýär.
Şeýle-de bolsa, iň köp ýaýran bio-ylhamly pnewmatiki hereketlendirijiler pnewmatiki emeli muskullardyr (PAM). Olar myşsanyňky ýaly pnewmatik kameranyň uzalmagyna ýa-da gysylmagyna esaslanýar. Otagyň diwarlary adatça gaty inçe we çeýe membranadan ýasalýar, bu az howa akymy bilen uly deformasiýalary ýeňilleşdirýär [23]. Käbir herekete getirijiler inflýasiýa boýunça uzynlygyna uzalsa-da [24], giňden ýaýran çemeleşme, öt haltanyň hereketini çäklendirýän öt halta salynýan öt haltadan ybarat MakKibben myşsalaryny ulanmagy öz içine alýar [25]. Iki sany PAM segmentiniň goly dizaýn edildi we modellendi [26].
Soňky ýyllarda aýratyn ähmiýete eýe bolan başga bir alternatiwa, ilki bilen [27] girizilen Pneunet görnüşli hereketlendirijilerdir. Bu görnüşli hereketi ulanýan manipulýatorlar inçe şöhleli gurluşdan we käbir ýagdaýlarda dürli berkligiň käbir materiallaryndan durýar. Gripler [28, 29], ýumşak ellikler [30] we adam bedeniniň böleklerini modellemek üçin giňden ulanyldy [31].
Dürli ýazyjylar bu gurluşa ewolýusiýa teklip etdiler. Geometriýanyň optimizasiýasy [32] amala aşyrylýar, [33] şöhläniň üýtgeýän kesişmegine eýe bolmak bilen Pneunet düşünjesini ösdüren PneuFlex hereketlendirijisini görkezýär. Beýleki tarapdan, [34] we [35] eserleri iki taraplaýyn egilmek bilen bu hereketlendirijiniň esasynda pnewmatik segmentleri nädip dizaýn edip boljakdygyny görkezýär.
Ilki bilen ýumşak tutawaçlar üçin ulanylýan Jamming [36] şöhle görnüşinde manipulýator döretmek üçin hem ulanylyp bilner [37]. Olaryň wezipesi pnewmatikanyň tersidir: tebigy ýagdaýynda egilýär we negatiw basyş ulanylanda gaty bolýar. [38] -de basyş ýa-da wakuum ulanyp boljak TPU çap edilen segment girizilýär.
2.2 Pnewmatik ýaraglar
Pnewmatik ýumşak robotlar herekete getirijileriň dizaýnyndan başga-da, dürli erkinlik derejeleri bilen ýarag gurmak üçin birleşmek kynçylygy bilen ýüzbe-ýüz bolmaly. [26] ýaly öňki işleriň käbiri ownuk ýaraglary emele getirýän hem bolsa, manipulýatorlary gurmak üçin birnäçe alternatiwalar işlenip düzüldi.
Birinji wariant, gaty we arassa ýumşak elementleriň birleşdirilen gibrid çemeleşmeleri bolup, ýönekeý usulda has durnukly mehanizmi almaga mümkinçilik berýär. Muňa mysal hökmünde garşydaş hereketli PAM jübütleriniň ýedi dereje erkinlik bilen berk şöhle goluny herekete getirmek üçin ulanylýan eserinde tapyp bilersiňiz. Örän meňzeş prosedura [40] -da ýerine ýetirilýär. Robotyň adamlara zyýan ýetirmezligi üçin, goluň içine çişýän ýeňler goşulýar.
[41] -de berk esaslary bolan pnewmatik segment döredilýär. Bu, alty sany turbadan ybarat bolup, geometriýasy sebäpli üç topara bölünip, gurnama esaslara perpendikulýar okda aýlanmaga mümkinçilik berýär. Tutuş robot goly beýle ösdürilmese-de, erkinligiň diňe bir bölegi bolsa-da, düýbünden ýumşak robot goluna birleşdirilýär. Şol awtorlar ozal 85 sm uzynlykdaky segmentlerden alty dereje erkinlik robot goluny döredipdiler, agyrlygy 3 kg çenli göterip bilýärdi [42].
[43], beýleki tarapdan, TPU-dan ýasalan origami robot goluny görkezýär. Pnewmatiki hereket bilen çişirilýär we peselýär, ýöne onuň ýagdaýy ulgamy haýalladýan mahaly has takyklaşdyrýan tendonlar tarapyndan dolandyrylýar. 3D çap edilen robotlaryň arasynda [44] üç derejeli erkinlik segmentini görkezýär, hereketi üç pnewmatik turbanyň bir ýa-da köpüsini çişirmek ýa-da ýok etmek arkaly gazanylýar. Şeýle hem, garşydaş roluny oýnaýan we manipulýatoryň hereketlerini berkitýän kabeller bar. Onuň iş prinsipi [1] işine gaty meňzeýär.
Şeýle hem, çap edilip bilinýän we ýerleşdirilip bilinýän robotlaryň pelsepesine esaslanyp, [45, 46] Bal ary pnewmatik tory (HPN) goluny hödürleýär. TPU bal ary gurluşlaryny birleşdirip, hersiniň içinde howa ýassygy bar. Kagyzda birnäçe prototip görkezilýär, olaryň biri dört segmenti birleşdirenden soň uzynlygy 600 mm-e ýetip biler. Birnäçe artykmaçlygy ara alnyp maslahatlaşylsa-da, çişirilmezden agramynyň ýokarydygyny görkezýär: ähli turbalary göz öňünde tutup, goluň agramy 4,4 kg.
[47] robot iki bölekden ybarat, hersinde üç sany pnewmatik turba bar. Bu teoretiki taýdan oňa alty dereje erkinlik berse-de, dolandyryjylar diňe ähli pozisiýalaryň we ugurlaryň erkin kesgitlenmegine ýol bermeýän ýokarky modul üçin jogapkärdirler.
STIFF-FLOP manipulýatory [48] girizildi. Bu içerde pnewmatik otaglaryň bir topary bolan elastomer silindrden ybarat, inflýasiýa we deflýasiýa silindriň deformasiýasyna we şonuň üçin robotyň hereketine sebäp bolýar. Bu dizaýnyň dürli gaýtalanmalary bar, mysal üçin [31] görkezilen berk tendonly STIFF-FLOP segmenti.
Bu setirde [49] -da görkezilen SoPrA üç sany süýümli berkidilen silikon segmentini birleşdirip, her biri konus magistralyna meňzeýär, şonuň üçin robotyň ujy bazadan has dar bolýar. Kesilen konusyň görnüşi amatly bolsa-da, awtorlaryň belleýşi ýaly, ýokarky segmentler has köp tork talap edýär we içerde has köp turba saklaýar, has pes derejä ýetmek üçin ulanylýan önümçilik prosesi täze segmentleriň robota aňsat goşulmagynyň öňüni alýar.
[50] -de silikon kauçuk bilen 3 segmentli gol gurulýar. Her segmentiň uzynlygy 110 mm, diametri 45 mm we adaty STIFF-FLOP gurluşynyň tersine, dört çişirilýän boşluk bilen enjamlaşdyrylandyr. Bu, agramyň ýokarlanmagyny we gözegçiligiň kynlygyny aňladýar, sebäbi segmentde diňe üç dereje erkinlik bilen deňeşdirilende artykmaçlyk ýokarlanýar.
Bu kagyz, CC BY-NC-SA 4.0 DEED ygtyýarnamasy boýunça arxiv-de elýeterlidir .
L O A D I N G
. . . comments & more!
. . . comments & more!
