Grazzi talli żort Nature.com.Qed tuża verżjoni tal-browser b'appoġġ limitat CSS.Għall-aħjar esperjenza, nirrakkomandaw li tuża browser aġġornat (jew tiddiżattiva l-Modalità ta' Kompatibbiltà fl-Internet Explorer).Barra minn hekk, biex niżguraw appoġġ kontinwu, aħna nuru s-sit mingħajr stili u JavaScript.
Juri karużell ta' tliet slides f'daqqa.Uża l-buttuni Preċedenti u Li jmiss biex timxi minn tliet slides kull darba, jew uża l-buttuni slider fl-aħħar biex timxi minn tliet slides kull darba.
Il-kombinazzjoni tat-tessuti u l-muskoli artifiċjali biex toħloq tessuti intelliġenti qed tiġbed ħafna attenzjoni kemm mill-komunitajiet xjentifiċi kif ukoll dawk industrijali.Tessuti intelliġenti joffru ħafna benefiċċji, inkluż kumdità adattiva u grad għoli ta 'konformità ma' oġġetti filwaqt li jipprovdu attwazzjoni attiva għall-moviment u s-saħħa mixtieqa.Dan l-artikolu jippreżenta klassi ġdida ta 'drappijiet intelliġenti programmabbli magħmula bl-użu ta' diversi metodi ta 'insiġ, insiġ u inkullar ta' fibri tal-muskoli artifiċjali mmexxija mill-fluwidu.Ġie żviluppat mudell matematiku biex jiddeskrivi l-proporzjon tal-forza tat-titwil ta 'folji tat-tessuti innittjati u minsuġa, u mbagħad il-validità tiegħu ġiet ittestjata b'mod sperimentali.It-tessut "intelliġenti" il-ġdid għandu flessibilità għolja, konformità, u programmar mekkaniku, li jippermetti moviment multi-modali u kapaċitajiet ta 'deformazzjoni għal firxa usa' ta 'applikazzjonijiet.Diversi prototipi tat-tessuti intelliġenti nħolqu permezz ta 'verifika sperimentali, inklużi diversi każijiet ta' tibdil fil-forma bħal elongazzjoni (sa 65%), espansjoni taż-żona (108%), espansjoni radjali (25%), u moviment tal-liwi.Qed jiġi esplorat ukoll il-kunċett ta 'konfigurazzjoni mill-ġdid ta' tessuti tradizzjonali passivi fi strutturi attivi għal strutturi tal-iffurmar bijomimetiċi.It-tessuti intelliġenti proposti huma mistennija li jiffaċilitaw l-iżvilupp ta 'oġġetti li jintlibsu intelliġenti, sistemi haptic, robots rotob bijomimetiċi, u elettronika li tintlibes.
Ir-robots riġidi huma effettivi meta jaħdmu f'ambjenti strutturati, iżda għandhom problemi bil-kuntest mhux magħruf ta 'ambjenti li qed jinbidlu, li jillimita l-użu tagħhom fit-tfittxija jew l-esplorazzjoni.In-natura tkompli tissorprendina b'ħafna strateġiji inventivi biex tittratta fatturi esterni u diversità.Pereżempju, it-tendrils tal-pjanti li jitilgħu jwettqu movimenti multimodali, bħal liwi u spirali, biex jesploraw ambjent mhux magħruf fit-tfittxija ta 'appoġġ adattat1.Il-Venus flytrap (Dionaea muscipula) għandha xagħar sensittiv fuq il-weraq tagħha li, meta attivata, jaqbdu f'posthom biex jaqbdu l-priża2.F'dawn l-aħħar snin, id-deformazzjoni jew id-deformazzjoni ta 'korpi minn uċuħ bidimensjonali (2D) għal forom tridimensjonali (3D) li jimitaw strutturi bijoloġiċi saret suġġett ta' riċerka interessanti3,4.Dawn il-konfigurazzjonijiet robotiċi rotob jibdlu l-forma biex jadattaw għal ambjenti li qed jinbidlu, jippermettu lokomozzjoni multimodali, u japplikaw forzi biex iwettqu xogħol mekkaniku.Il-firxa tagħhom estendiet għal firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet tar-robotika, inklużi l-deployables5, robots rikonfigurabbli u li jintwew waħedhom6,7, tagħmir bijomediku8, vetturi9,10 u elettronika espansibbli11.
Saret ħafna riċerka biex jiġu żviluppati pjanċi ċatti programmabbli li, meta jiġu attivati, jittrasformaw fi strutturi tridimensjonali kumplessi3.Idea sempliċi għall-ħolqien ta 'strutturi deformabbli hija li tgħaqqad saffi ta' materjali differenti li jitgħawġu u jitkemmex meta jkunu esposti għal stimuli12,13.Janbaz et al.14 u Li et al.15 implimentaw dan il-kunċett biex joħolqu robots deformabbli multimodali sensittivi għas-sħana.Strutturi bbażati fuq origami li jinkorporaw elementi li jirrispondu għall-istimolu ntużaw biex jinħolqu strutturi tridimensjonali kumplessi16,17,18.Ispirati mill-morfoġenesi ta 'strutturi bijoloġiċi, Emmanuel et al.Elastomeri deformabbli fil-forma huma maħluqa billi jiġu organizzati kanali tal-arja f'wiċċ tal-gomma li, taħt pressjoni, jittrasformaw f'forom tridimensjonali kumplessi u arbitrarji.
L-integrazzjoni ta 'tessuti jew drappijiet f'robots rotob deformabbli huwa proġett ieħor ta' kunċett ġdid li ġġenera interess mifrux.It-tessuti huma materjali rotob u elastiċi magħmulin minn ħajt permezz ta 'tekniki ta' insiġ bħal knitting, insiġ, mmaljar, jew insiġ ta 'għoqda.Il-proprjetajiet tal-għaġeb tad-drappijiet, inklużi l-flessibilità, it-tajbin, l-elastiċità u n-nifs, jagħmluhom popolari ħafna f'kollox minn ħwejjeġ għal applikazzjonijiet mediċi20.Hemm tliet approċċi wesgħin għall-inkorporazzjoni tat-tessuti fir-robotika21.L-ewwel approċċ huwa li tuża t-tessut bħala rinforz passiv jew bażi għal komponenti oħra.F'dan il-każ, tessuti passivi jipprovdu tajbin komdu għall-utent meta jġorru komponenti riġidi (muturi, sensuri, provvista ta 'enerġija).Ħafna robots artab li jintlibsu jew esoskeletons rotob jaqgħu taħt dan l-approċċ.Per eżempju, esoskeletons artab li jintlibsu għal għajnuniet għall-mixi 22 u għajnuniet għall-minkeb 23, 24, 25, ingwanti rotob li jintlibsu 26 għal għajnuniet għall-idejn u għas-swaba ', u robots artab bijoniċi 27.
It-tieni approċċ huwa l-użu tat-tessuti bħala komponenti passivi u limitati ta 'apparati robotiċi rotob.Attwaturi bbażati fuq it-tessuti jaqgħu f'din il-kategorija, fejn id-drapp huwa normalment mibni bħala kontenitur ta 'barra biex ikun fih il-pajp ta' ġewwa jew il-kamra, li jiffurmaw attwatur rinfurzat bil-fibra artab.Meta jkunu soġġetti għal sors pnewmatiku jew idrawliku estern, dawn l-attwaturi rotob jgħaddu minn bidliet fil-forma, inkluż it-titwil, il-liwi jew it-tidwir, skont il-kompożizzjoni u l-konfigurazzjoni oriġinali tagħhom.Per eżempju, Talman et al.Ilbies ortopediku ta 'l-għaksa, li jikkonsisti f'serje ta' bwiet tad-drapp, ġie introdott biex jiffaċilita l-flessjoni plantar biex jerġa 'jġib il-mixi28.Saffi tat-tessuti b'estensibbiltà differenti jistgħu jingħaqdu biex joħolqu moviment anisotropiku 29 .OmniSkins - ġlud robotiċi rotob magħmulin minn varjetà ta 'attwaturi rotob u materjali sottostrat jistgħu jittrasformaw oġġetti passivi f'robots attivi multifunzjonali li jistgħu jwettqu movimenti u deformazzjonijiet multi-modali għal diversi applikazzjonijiet.Zhu et al.żviluppaw folja tal-muskoli tat-tessut likwidu31 li tista 'tiġġenera elongazzjoni, liwi, u diversi movimenti ta' deformazzjoni.Buckner et al.Integra fibri funzjonali f'tessuti konvenzjonali biex toħloq tessuti robotiċi b'funzjonijiet multipli bħal attwazzjoni, sensing, u ebusija varjabbli32.Metodi oħra f’din il-kategorija jinsabu f’dawn il-karti 21, 33, 34, 35.
Approċċ reċenti biex jiġu sfruttati l-proprjetajiet superjuri tat-tessuti fil-qasam tar-robotika artab huwa li jintużaw filamenti reattivi jew li jirrispondu għall-istimolu biex jinħolqu tessuti intelliġenti bl-użu ta 'metodi tradizzjonali ta' manifattura tat-tessuti bħal insiġ, knitting u metodi ta 'insiġ21,36,37.Skont il-kompożizzjoni tal-materjal, il-ħajt reattiv jikkawża bidla fil-forma meta jkun soġġett għal azzjoni elettrika, termali jew ta 'pressjoni, li twassal għal deformazzjoni tad-drapp.F'dan l-approċċ, fejn it-tessuti tradizzjonali huma integrati f'sistema robotika artab, it-tiswir mill-ġdid tat-tessut iseħħ fuq is-saff ta 'ġewwa (ħajt) aktar milli s-saff ta' barra.Bħala tali, tessuti intelliġenti joffru immaniġġjar eċċellenti f'termini ta 'moviment multimodali, deformazzjoni programmabbli, stretchability, u l-abbiltà li taġġusta l-ebusija.Pereżempju, ligi tal-memorja tal-forma (SMAs) u polimeri tal-memorja tal-forma (SMPs) jistgħu jiġu inkorporati fi drappijiet biex jikkontrollaw b'mod attiv il-forma tagħhom permezz ta 'stimulazzjoni termali, bħal hemming38, tneħħija tat-tikmix36,39, feedback li jintmess u li jintmess40,41, kif ukoll adattivi. ħwejjeġ li jintlibsu.apparati 42 .Madankollu, l-użu ta 'enerġija termali għat-tisħin u t-tkessiħ jirriżulta f'rispons bil-mod u tkessiħ u kontroll diffiċli.Aktar reċentement, Hiramitsu et al.Il-muskoli fini ta 'McKibben43,44, muskoli artifiċjali pnewmatiċi, jintużaw bħala ħjut tal-medd biex joħolqu diversi forom ta' tessuti attivi billi jinbidlu l-istruttura tan-nisġa45.Għalkemm dan l-approċċ jipprovdi forzi għoljin, minħabba n-natura tal-muskolu McKibben, ir-rata ta 'espansjoni tiegħu hija limitata (< 50%) u ma jistax jintlaħaq daqs żgħir (dijametru < 0.9 mm).Barra minn hekk, kien diffiċli li jiġu ffurmati mudelli tat-tessuti intelliġenti minn metodi ta 'insiġ li jeħtieġu kantunieri li jaqtgħu.Biex tifforma firxa usa 'ta' tessuti intelliġenti, Maziz et al.Tessuti li jintlibsu elettroattivi ġew żviluppati billi nnittu u insiġ ħjut polimeri elettrosensittivi46.
F'dawn l-aħħar snin, ħareġ tip ġdid ta 'muskolu artifiċjali termosensittiv, mibni minn fibri tal-polimeru mibrumin ħafna u rħas47,48.Dawn il-fibri huma disponibbli kummerċjalment u huma faċilment inkorporati fl-insiġ jew l-insiġ biex jipproduċu ħwejjeġ intelliġenti affordabbli.Minkejja l-avvanzi, dawn it-tessuti ġodda sensittivi għas-sħana għandhom ħinijiet ta’ rispons limitati minħabba l-ħtieġa ta’ tisħin u tkessiħ (eż. tessuti kkontrollati bit-temperatura) jew id-diffikultà biex isiru mudelli kumplessi maħdumin bil-labar u minsuġa li jistgħu jiġu pprogrammati biex jiġġeneraw id-deformazzjonijiet u l-movimenti mixtieqa. .Eżempji jinkludu espansjoni radjali, trasformazzjoni tal-forma 2D għal 3D, jew espansjoni bi-direzzjonali, li noffru hawn.
Biex tegħleb dawn il-problemi msemmija hawn fuq, dan l-artikolu jippreżenta tessut intelliġenti ġdid immexxi mill-fluwidu magħmul minn fibri tal-muskoli artifiċjali artab (AMF) introdotti reċentement tagħna49,50,51.AMFs huma flessibbli ħafna, skalabbli u jistgħu jitnaqqsu għal dijametru ta '0.8 mm u tulijiet kbar (mill-inqas 5000 mm), li joffru proporzjon għoli ta' l-aspett (tul għal dijametru) kif ukoll elongazzjoni għolja (mill-inqas 245%), enerġija għolja effiċjenza, inqas minn 20Hz rispons mgħaġġel).Biex noħolqu tessuti intelliġenti, nużaw AMF bħala ħajt attiv biex jiffurmaw saffi tal-muskoli attivi 2D permezz ta 'tekniki ta' knitting u insiġ.Studjajna kwantitattivament ir-rata ta 'espansjoni u l-forza tal-kontrazzjoni ta' dawn it-tessuti "intelliġenti" f'termini ta 'volum ta' fluwidu u pressjoni mogħtija.Ġew żviluppati mudelli analitiċi biex tiġi stabbilita r-relazzjoni tal-forza tat-titwil għal folji innittjati u minsuġa.Aħna niddeskrivu wkoll diversi tekniki ta 'programmazzjoni mekkanika għal tessuti intelliġenti għal moviment multimodali, inklużi estensjoni bi-direzzjonali, liwi, espansjoni radjali, u l-abbiltà ta' transizzjoni minn 2D għal 3D.Biex nuru s-saħħa tal-approċċ tagħna, aħna se nintegraw ukoll AMF fi drappijiet jew tessuti kummerċjali biex nibdlu l-konfigurazzjoni tagħhom minn strutturi passivi għal attivi li jikkawżaw diversi deformazzjonijiet.Aħna wrejna wkoll dan il-kunċett fuq diversi bankijiet tat-test sperimentali, inkluż liwi programmabbli ta 'ħjut biex jipproduċu ittri mixtieqa u strutturi bijoloġiċi li jbiddlu l-forma fil-forma ta' oġġetti bħal friefet, strutturi quadrupedali u fjuri.
It-tessuti huma strutturi flessibbli bidimensjonali ffurmati minn ħjut ta 'dimensjoni waħda minsuġa bħal ħjut, ħjut u fibri.It-tessuti huwa wieħed mill-eqdem teknoloġiji tal-bniedem u huwa użat ħafna fl-aspetti kollha tal-ħajja minħabba l-kumdità, l-adattabilità, n-nifs, l-estetika u l-protezzjoni tiegħu.Tessuti intelliġenti (magħrufa wkoll bħala ħwejjeġ intelliġenti jew drappijiet robotiċi) qed jintużaw dejjem aktar fir-riċerka minħabba l-potenzjal kbir tagħhom fl-applikazzjonijiet robotiċi20,52.Tessuti intelliġenti jwiegħdu li jtejbu l-esperjenza tal-bniedem li jinteraġixxu ma 'oġġetti rotob, li jwassal għal bidla fil-paradigma fil-qasam fejn il-moviment u l-forzi ta' drapp irqiq u flessibbli jistgħu jiġu kkontrollati biex iwettqu kompiti speċifiċi.F'dan id-dokument, nesploraw żewġ approċċi għall-produzzjoni ta 'tessuti intelliġenti bbażati fuq l-AMF49 riċenti tagħna: (1) uża AMF bħala ħajt attiv biex toħloq tessuti intelliġenti bl-użu ta' teknoloġiji tradizzjonali tal-manifattura tat-tessuti;(2) daħħal AMF direttament fi drappijiet tradizzjonali biex tistimula l-moviment u d-deformazzjoni mixtieqa.
L-AMF jikkonsisti minn tubu tas-silikonju intern biex iforni l-enerġija idrawlika u coil helical estern biex jillimita l-espansjoni radjali tiegħu.Għalhekk, l-AMFs jittawwal b'mod lonġitudinali meta tiġi applikata l-pressjoni u sussegwentement juru forzi kontrattili biex jerġgħu lura għat-tul oriġinali tagħhom meta tinħeles il-pressjoni.Għandhom proprjetajiet simili għal fibri tradizzjonali, inklużi flessibilità, dijametru żgħir u tul twil.Madankollu, l-AMF hija aktar attiva u kkontrollata f'termini ta 'moviment u saħħa mill-kontropartijiet konvenzjonali tagħha.Ispirati minn avvanzi mgħaġġla reċenti fit-tessuti intelliġenti, hawnhekk nippreżentaw erba 'approċċi ewlenin għall-produzzjoni ta' tessuti intelliġenti billi napplikaw AMF għal teknoloġija tal-manifattura tad-drapp stabbilita fit-tul (Figura 1).
L-ewwel mod huwa l-insiġ.Aħna nużaw it-teknoloġija tal-knitting tat-tgħama biex nipproduċu drapp maħdum bil-labar reattiv li jinfetaħ f'direzzjoni waħda meta jiġi attwat idrawlikament.Folji innittjati huma ħafna stretchy u stretchable iżda għandhom tendenza li jinħall aktar faċilment minn folji minsuġa.Skont il-metodu ta 'kontroll, AMF tista' tifforma ringieli individwali jew prodotti kompluti.Minbarra l-folji ċatti, mudelli ta 'knitting tubulari huma wkoll adattati għall-manifattura ta' strutturi vojta minn ġewwa AMF.It-tieni metodu huwa l-insiġ, fejn nużaw żewġ AMFs bħala medd u tgħama biex jiffurmaw folja minsuġa rettangolari li tista 'tespandi b'mod indipendenti f'żewġ direzzjonijiet.Folji minsuġa jipprovdu aktar kontroll (fiż-żewġ direzzjonijiet) minn folji innittjati.Aħna wkoll nisġu AMF minn ħjut tradizzjonali biex nagħmlu folja minsuġa aktar sempliċi li tista 'tinħall biss f'direzzjoni waħda.It-tielet metodu - espansjoni radjali - huwa varjant tat-teknika tal-insiġ, li fiha l-AMPs jinsabu mhux f'rettangolu, iżda fi spirali, u l-ħjut jipprovdu restrizzjoni radjali.F'dan il-każ, iż-żagarella tespandi b'mod radjali taħt il-pressjoni tad-dħul.Ir-raba 'approċċ huwa li twaħħal l-AMF fuq folja ta' drapp passiv biex toħloq moviment ta 'liwi fid-direzzjoni mixtieqa.Aħna kkonfigurajna mill-ġdid il-bord ta 'tbegħid passiv f'bord ta' tbegħid attiv billi nmexxi l-AMF madwar it-tarf tiegħu.Din in-natura programmabbli ta 'AMF tiftaħ possibbiltajiet bla għadd għal strutturi rotob li jittrasformaw il-forma bijo-ispirati fejn nistgħu nbiddlu oġġetti passivi f'dawk attivi.Dan il-metodu huwa sempliċi, faċli u veloċi, iżda jista 'jikkomprometti l-lonġevità tal-prototip.Il-qarrej huwa riferut għal approċċi oħra fil-letteratura li jagħtu dettalji dwar is-saħħiet u d-dgħufijiet ta 'kull proprjetà tat-tessut21,33,34,35.
Ħafna ħjut jew ħjut użati biex jagħmlu drappijiet tradizzjonali fihom strutturi passivi.F'dan ix-xogħol, nużaw l-AMF żviluppata qabel tagħna, li tista 'tilħaq tul ta' metru u dijametri submillimetriċi, biex tissostitwixxi ħjut tat-tessuti passivi tradizzjonali b'AFM biex toħloq drappijiet intelliġenti u attivi għal firxa usa 'ta' applikazzjonijiet.Is-sezzjonijiet li ġejjin jiddeskrivu metodi dettaljati biex isiru prototipi tat-tessuti intelliġenti u jippreżentaw il-funzjonijiet u l-imġieba ewlenin tagħhom.
Aħna handcrafted tliet flokkijiet AMF bl-użu tat-teknika tgħama knitting (Fig. 2A).L-għażla tal-materjal u l-ispeċifikazzjonijiet dettaljati għall-AMFs u l-prototipi jistgħu jinstabu fit-taqsima tal-Metodi.Kull AMF isegwi mogħdija ta 'l-istralċ (imsejħa wkoll rotta) li tifforma linja simetrika.Il-linji ta 'kull ringiela huma ffissati b'linji tar-ringieli 'l fuq u taħthom.Iċ-ċrieki ta 'kolonna waħda perpendikolari għall-korsa huma magħquda f'xaft.Il-prototip innittjat tagħna jikkonsisti fi tliet ringieli ta 'seba' ponti (jew seba 'ponti) f'kull ringiela.Iċ-ċrieki ta 'fuq u ta' isfel mhumiex imwaħħla, għalhekk nistgħu nwaħħalhom mal-vireg tal-metall korrispondenti.Prototipi maħdumin bil-labar sfaw aktar faċilment minn drappijiet maħdumin bil-labar konvenzjonali minħabba l-ebusija ogħla ta 'AMF meta mqabbla ma' ħjut konvenzjonali.Għalhekk, rbaħna l-linji ta 'ringieli ħdejn xulxin b'kurduni elastiċi rqaq.
Diversi prototipi tat-tessuti intelliġenti qed jiġu implimentati b'konfigurazzjonijiet AMF differenti.(A) Folja innittjata magħmula minn tliet AMFs.(B) Folja minsuġa bidirezzjonali ta 'żewġ AMFs.(C) Folja minsuġa unidirezzjonali magħmula minn AMF u ħajt akriliku tista 'ġġorr tagħbija ta' 500g, li hija 192 darba l-piż tagħha (2.6g).(D) Struttura li tespandi b'mod radjali b'AMF wieħed u ħajt tal-qoton bħala restrizzjoni radjali.Speċifikazzjonijiet dettaljati jistgħu jinstabu fit-taqsima Metodi.
Għalkemm il-linji taż-żigżag ta 'knit jistgħu jiġġebbed f'direzzjonijiet differenti, il-prototip maħdum tagħna jespandi primarjament fid-direzzjoni tal-linja taħt pressjoni minħabba limitazzjonijiet fid-direzzjoni tal-ivvjaġġar.It-titwil ta 'kull AMF jikkontribwixxi għall-espansjoni tal-erja totali tal-folja innittjata.Skont rekwiżiti speċifiċi, nistgħu nikkontrollaw tliet AMFs indipendentement minn tliet sorsi ta 'fluwidu differenti (Figura 2A) jew simultanjament minn sors wieħed ta' fluwidu permezz ta 'distributur ta' fluwidu 1-to-3.Fuq il-fig.2A juri eżempju ta 'prototip maħdum bil-labar, li l-erja inizjali tiegħu żdiedet b'35% waqt li kienet tapplika pressjoni għal tliet AMPs (1.2 MPa).Notevolment, AMF tikseb elongazzjoni għolja ta 'mill-inqas 250% tat-tul oriġinali tagħha49 sabiex folji innittjati jistgħu jiġġebbed saħansitra aktar mill-verżjonijiet attwali.
Ħloqna wkoll folji bidirezzjonali tan-nisġa ffurmati minn żewġ AMFs bl-użu tat-teknika tan-nisġa sempliċi (Figura 2B).Il-medd u t-tgħama tal-AMF huma magħquda f'angoli retti, u jiffurmaw mudell sempliċi criss-cross.In-nisġa prototip tagħna ġiet ikklassifikata bħala nisġa sempliċi bilanċjata minħabba li kemm il-ħjut tal-medd kif ukoll tat-tgħama saru mill-istess daqs tal-ħajt (ara t-taqsima Metodi għad-dettalji).B'differenza mill-ħjut ordinarji li jistgħu jiffurmaw jingħalaq li jaqtgħu, l-AMF applikata teħtieġ ċertu raġġ ta 'liwi meta terġa' lura għal ħajt ieħor tal-mudell tal-insiġ.Għalhekk, folji minsuġa magħmula minn AMP għandhom densità aktar baxxa meta mqabbla ma 'tessuti minsuġa konvenzjonali.AMF-tip S (dijametru ta 'barra 1.49 mm) għandu raġġ minimu ta' liwi ta '1.5 mm.Pereżempju, in-nisġa prototip li nippreżentaw f'dan l-artikolu għandha disinn ta 'ħajt 7 × 7 fejn kull intersezzjoni hija stabbilizzata b'għoqda ta' korda elastika rqiqa.Bl-użu tal-istess teknika tal-insiġ, tista 'tikseb aktar fergħat.
Meta l-AMF korrispondenti tirċievi pressjoni tal-fluwidu, il-folja minsuġa tespandi l-erja tagħha fid-direzzjoni tal-medd jew it-tgħama.Għalhekk, ikkontrollajna d-dimensjonijiet tal-folja mmaljata (tul u wisa ') billi bdilna b'mod indipendenti l-ammont ta' pressjoni tad-dħul applikata għaż-żewġ AMPs.Fuq il-fig.2B juri prototip minsuġ li espanda għal 44% taż-żona oriġinali tiegħu waqt li kien japplika pressjoni għal AMP wieħed (1.3 MPa).Bl-azzjoni simultanja ta 'pressjoni fuq żewġ AMFs, iż-żona żdiedet b'108%.
Għamilna wkoll folja minsuġa unidirezzjonali minn AMF waħda b'medd u ħjut akriliċi bħala tgħama (Figura 2C).L-AMFs huma rranġati f'seba' ringieli taż-żigżag u l-ħjut jinsġu dawn ir-ringieli ta 'AMFs flimkien biex jiffurmaw folja rettangolari ta' drapp.Dan il-prototip minsuġ kien aktar dens milli f'Fig. 2B, grazzi għal ħjut akriliċi artab li faċilment imlew il-folja kollha.Minħabba li nużaw AMF wieħed biss bħala l-medd, il-folja minsuġa tista 'biss tespandi lejn il-medd taħt pressjoni.Il-Figura 2C turi eżempju ta 'prototip minsuġ li l-erja inizjali tiegħu tiżdied b'65% bi pressjoni dejjem tiżdied (1.3 MPa).Barra minn hekk, din il-biċċa mmaljata (li tiżen 2.6 grammi) tista 'ttella' tagħbija ta '500 gramma, li hija 192 darba l-massa tagħha.
Minflok ma nirranġaw l-AMF f'mudell taż-żigżag biex noħolqu folja minsuġa rettangolari, aħna ffabbrikajna forma spirali ċatta tal-AMF, li mbagħad ġiet imrażżna b'mod radjali b'ħajt tal-qoton biex toħloq folja minsuġa tonda (Figura 2D).Ir-riġidità għolja ta 'AMF tillimita l-mili tagħha tar-reġjun ċentrali ħafna tal-pjanċa.Madankollu, dan l-ikkuttunar jista 'jsir minn ħjut elastiċi jew drappijiet elastiċi.Malli jirċievi pressjoni idrawlika, l-AMP jikkonverti t-titwil lonġitudinali tiegħu f'espansjoni radjali tal-folja.Ta 'min jinnota wkoll li kemm id-dijametri ta' barra kif ukoll ta 'ġewwa tal-forma spirali huma miżjuda minħabba l-limitazzjoni radjali tal-filamenti.Il-Figura 2D turi li bi pressjoni idrawlika applikata ta '1 MPa, il-forma ta' folja tonda tespandi għal 25% taż-żona oriġinali tagħha.
Aħna nippreżentaw hawnhekk it-tieni approċċ biex nagħmlu tessuti intelliġenti fejn inkollna AMF ma 'biċċa drapp ċatta u nikkonfiguraha mill-ġdid minn struttura passiva għal struttura kkontrollata b'mod attiv.Id-dijagramma tad-disinn tad-drajv tal-liwi hija murija fil-fig.3A, fejn l-AMP tintewa fin-nofs u mwaħħla ma 'strixxa ta' drapp mhux estiżi (drapp tal-musulina tal-qoton) bl-użu ta 'tejp b'żewġ naħat bħala adeżiv.Ladarba ssiġillat, in-naħa ta 'fuq tal-AMF hija ħielsa li testendi, filwaqt li l-qiegħ huwa limitat mit-tejp u d-drapp, u jikkawża li l-istrixxa titgħawweġ lejn id-drapp.Nistgħu tiddiżattiva kwalunkwe parti tal-attwatur tal-liwja kullimkien billi sempliċement inwaħħal strixxa ta 'tejp fuqha.Segment diżattivat ma jistax jiċċaqlaq u jsir segment passiv.
Id-drappijiet jiġu kkonfigurati mill-ġdid billi l-AMF titwaħħal fuq drappijiet tradizzjonali.(A) Kunċett tad-disinn għal drive tal-liwi magħmul billi twaħħal AMF mitwi fuq drapp inestensibbli.(B) Liwi tal-prototip tal-attwatur.(C) Konfigurazzjoni mill-ġdid ta 'drapp rettangolari f'robot attiv b'erba' saqajn.Drapp inelastiku: Jersey tal-qoton.Drapp stretch: poliester.Speċifikazzjonijiet dettaljati jistgħu jinstabu fit-taqsima Metodi.
Għamilna diversi attwaturi prototipi ta 'liwi ta' tulijiet differenti u għamilna pressjoni b'idrawlika biex toħloq moviment ta 'liwi (Figura 3B).Importanti, l-AMF jista 'jiġi mqiegħed f'linja dritta jew mitwija biex jiffurmaw ħjut multipli u mbagħad inkollat ma' drapp biex jinħoloq drive tal-liwi bin-numru xieraq ta 'ħjut.Aħna kkonvertijna wkoll il-folja tat-tessut passiv fi struttura tetrapod attiva (Figura 3C), fejn użajna l-AMF biex nirringrazzjaw il-fruntieri ta 'tessut rettangolari inestensibbli (drapp tal-musulina tal-qoton).AMP huwa mwaħħal mad-drapp b'biċċa tejp b'żewġ naħat.In-nofs ta 'kull tarf huwa teped biex isir passiv, filwaqt li l-erba' kantunieri jibqgħu attivi.Qoxra ta 'fuq tad-drapp stretch (poliester) hija fakultattiva.L-erba 'kantunieri tad-drapp jitgħawweġ (qisu saqajn) meta ppressati.
Bnejna bank tat-test biex nistudjaw kwantitattivament il-proprjetajiet tat-tessuti intelliġenti żviluppati (ara t-taqsima tal-Metodi u l-Figura Supplimentari S1).Peress li l-kampjuni kollha saru minn AMF, ix-xejra ġenerali tar-riżultati sperimentali (Fig. 4) hija konsistenti mal-karatteristiċi ewlenin ta 'AMF, jiġifieri, il-pressjoni tad-dħul hija direttament proporzjonali għat-titwil tal-ħruġ u inversament proporzjonali għall-forza tal-kompressjoni.Madankollu, dawn id-drappijiet intelliġenti għandhom karatteristiċi uniċi li jirriflettu l-konfigurazzjonijiet speċifiċi tagħhom.
Karatteristiċi ta 'konfigurazzjonijiet tat-tessuti intelliġenti.(A, B) Kurvi tal-isteresi għall-pressjoni tad-dħul u t-titwil tal-ħruġ u l-forza għal folji minsuġa.(C) Espansjoni taż-żona tal-folja minsuġa.(D,E) Relazzjoni bejn il-pressjoni tad-dħul u t-titwil tal-ħruġ u l-forza għal xogħol maħdum.(F) Espansjoni taż-żona ta 'strutturi li jespandu b'mod radjali.(G) Angoli tal-liwi ta 'tliet tulijiet differenti ta' drives tal-liwi.
Kull AMF tal-folja minsuġa kienet soġġetta għal pressjoni tad-dħul ta '1 MPa biex tiġġenera madwar 30% elongazzjoni (Fig. 4A).Għażilna dan il-limitu għall-esperiment kollu għal diversi raġunijiet: (1) biex noħolqu elongazzjoni sinifikanti (madwar 30%) biex jenfasizzaw il-kurvi tal-isteresi tagħhom, (2) biex jipprevjenu ċ-ċikliżmu minn esperimenti differenti u prototipi li jistgħu jerġgħu jintużaw li jirriżultaw fi ħsara jew falliment aċċidentali..taħt pressjoni għolja ta 'fluwidu.Iż-żona mejta hija viżibbli b'mod ċar, u n-nisġa tibqa 'moqsi sakemm il-pressjoni tad-dħul tilħaq 0.3 MPa.Il-plott tal-istereżi tat-titwil tal-pressjoni turi vojt kbir bejn il-fażijiet tal-ippumpjar u tar-rilaxx, li jindika li hemm telf sinifikanti ta 'enerġija meta l-folja minsuġa tbiddel il-moviment tagħha minn espansjoni għal kontrazzjoni.(Fig. 4A).Wara li tikseb pressjoni tad-dħul ta '1 MPa, il-folja minsuġa tista' teżerċita forza ta 'kontrazzjoni ta' 5.6 N (Fig. 4B).Il-plott tal-istereżi tal-forza tal-pressjoni turi wkoll li l-kurva ta 'reset kważi tikkoinċidi mal-kurva tal-akkumulazzjoni tal-pressjoni.L-espansjoni taż-żona tal-folja minsuġa tiddependi fuq l-ammont ta 'pressjoni applikata għal kull waħda miż-żewġ AMFs, kif muri fil-plott tal-wiċċ 3D (Figura 4C).L-esperimenti juru wkoll li folja minsuġa tista 'tipproduċi espansjoni taż-żona ta' 66% meta l-AMFs tal-medd u t-tgħama tagħha jkunu simultanjament soġġetti għal pressjoni idrawlika ta '1 MPa.
Ir-riżultati sperimentali għall-folja innittjata juru mudell simili għall-folja minsuġa, inkluż vojt ta 'isteresi wiesa' fid-dijagramma tat-tensjoni-pressjoni u kurvi tal-forza tal-pressjoni li jikkoinċidu.Il-folja innittjata wriet elongazzjoni ta '30%, wara li l-forza tal-kompressjoni kienet 9 N fi pressjoni tad-dħul ta' 1 MPa (Fig. 4D, E).
Fil-każ ta 'folja minsuġa tonda, l-erja inizjali tagħha żdiedet b'25% meta mqabbla mal-erja inizjali wara espożizzjoni għal pressjoni likwida ta' 1 MPa (Fig. 4F).Qabel ma l-kampjun jibda jespandi, hemm żona mejta tal-pressjoni tad-daħla kbira sa 0.7 MPa.Din iż-żona mejta kbira kienet mistennija peress li l-kampjuni saru minn AMFs akbar li kienu jeħtieġu pressjonijiet ogħla biex jegħlbu l-istress inizjali tagħhom.Fuq il-fig.4F juri wkoll li l-kurva tar-rilaxx kważi tikkoinċidi mal-kurva taż-żieda fil-pressjoni, li tindika ftit telf ta 'enerġija meta l-moviment tad-diska jinxtegħel.
Riżultati sperimentali għat-tliet attwaturi tal-liwi (konfigurazzjoni mill-ġdid tat-tessuti) juru li l-kurvi tal-isteresi tagħhom għandhom mudell simili (Figura 4G), fejn jesperjenzaw żona mejta tal-pressjoni tad-daħla sa 0.2 MPa qabel l-irfigħ.Aħna applikajna l-istess volum ta 'likwidu (0.035 ml) għal tliet drives tal-liwi (L20, L30 u L50 mm).Madankollu, kull attwatur esperjenza peaks ta 'pressjoni differenti u żviluppa angoli ta' liwi differenti.L-attwaturi L20 u L30 mm esperjenzaw pressjoni tad-dħul ta '0.72 u 0.67 MPa, li laħqu angoli ta' liwi ta '167 ° u 194 ° rispettivament.L-itwal drive tal-liwi (tul 50 mm) kien jiflaħ pressjoni ta '0.61 MPa u laħaq angolu massimu ta' liwi ta '236 °.Il-plots tal-isteresi tal-angolu tal-pressjoni wrew ukoll lakuni relattivament kbar bejn il-kurvi tal-pressjoni u r-rilaxx għat-tliet drives tal-liwi.
Ir-relazzjoni bejn il-volum tad-dħul u l-proprjetajiet tal-ħruġ (titwil, forza, espansjoni taż-żona, angolu tal-liwi) għall-konfigurazzjonijiet tat-tessuti intelliġenti ta 'hawn fuq tista' tinstab fil-Figura Supplimentari S2.
Ir-riżultati sperimentali fit-taqsima preċedenti juru b'mod ċar ir-relazzjoni proporzjonali bejn il-pressjoni tad-dħul applikata u t-titwil tal-ħruġ tal-kampjuni AMF.Iktar ma tkun b'saħħitha l-AMB, iktar ikun kbir it-titwil li tiżviluppa u aktar enerġija elastika takkumula.Għalhekk, iktar ma tkun kbira l-forza kompressiva li teżerċita.Ir-riżultati wrew ukoll li l-kampjuni laħqu l-forza massima tal-kompressjoni tagħhom meta l-pressjoni tad-dħul tneħħiet kompletament.Din it-taqsima għandha l-għan li tistabbilixxi relazzjoni diretta bejn it-titwil u l-forza massima ta 'jinxtorob ta' folji innittjati u minsuġa permezz ta 'mudellar analitiku u verifika sperimentali.
Il-forza kontrattili massima Fout (fil-pressjoni tad-dħul P = 0) ta' AMF wieħed ingħatat f'ref 49 u reġgħet ġiet introdotta kif ġej:
Fosthom, α, E, u A0 huma l-fattur ta 'tiġbid, il-modulu ta' Young, u l-erja trasversali tat-tubu tas-silikon, rispettivament;k huwa l-koeffiċjent tal-ebusija tal-coil spirali;x u li huma offset u tul inizjali.AMP, rispettivament.
l-ekwazzjoni t-tajba.(1) Ħu folji maħdumin bil-labar u minsuġa bħala eżempju (Fig. 5A, B).Il-forzi li jinxtorob tal-prodott innittjat Fkv u l-prodott minsuġ Fwh huma espressi bl-ekwazzjoni (2) u (3), rispettivament.
fejn mk huwa n-numru ta 'linji, φp huwa l-angolu tal-linja tad-drapp innittjat waqt l-injezzjoni (Fig. 5A), mh huwa n-numru ta' ħjut, θhp huwa l-angolu ta 'ingaġġ tad-drapp innittjat waqt l-injezzjoni (Fig. 5B), εkv εwh hija l-folja innittjata u d-deformazzjoni tal-folja minsuġa, F0 hija t-tensjoni inizjali tal-coil spirali.Derivazzjoni dettaljata tal-ekwazzjoni.(2) u (3) jistgħu jinstabu fl-informazzjoni ta' sostenn.
Oħloq mudell analitiku għar-relazzjoni elongazzjoni-forza.(A,B) Illustrazzjonijiet tal-mudelli analitiċi għal folji innittjati u minsuġa, rispettivament.(C,D) Tqabbil ta 'mudelli analitiċi u data sperimentali għal folji innittjati u minsuġa.RMSE Żball kwadru medju tal-għerq.
Biex tittestja l-mudell żviluppat, għamilna esperimenti ta 'titwil bl-użu tal-mudelli innittjati f'Fig. 2A u kampjuni mmaljati f'Fig. 2B.Il-forza tal-kontrazzjoni ġiet imkejla f'żidiet ta' 5% għal kull estensjoni msakkra minn 0% għal 50%.Il-medja u d-devjazzjoni standard tal-ħames provi huma ppreżentati fil-Figura 5C (maħbub) u l-Figura 5D (maħbub).Il-kurvi tal-mudell analitiku huma deskritti b'ekwazzjonijiet.Il-parametri (2) u (3) huma mogħtija fit-Tabella.1. Ir-riżultati juru li l-mudell analitiku jaqbel tajjeb mad-dejta sperimentali fuq il-medda kollha tat-titwil bi żball kwadru medju tal-għeruq (RMSE) ta '0.34 N għal xogħol maħdum, 0.21 N għal minsuġ AMF H (direzzjoni orizzontali) u 0.17 N għal AMF minsuġa.V (direzzjoni vertikali).
Minbarra l-movimenti bażiċi, it-tessuti intelliġenti proposti jistgħu jiġu pprogrammati mekkanikament biex jipprovdu movimenti aktar kumplessi bħal S-liwja, kontrazzjoni radjali, u deformazzjoni 2D sa 3D.Aħna nippreżentaw hawn diversi metodi għall-ipprogrammar ta 'tessuti intelliġenti ċatti fi strutturi mixtieqa.
Minbarra l-espansjoni tad-dominju fid-direzzjoni lineari, folji minsuġa unidirezzjonali jistgħu jiġu pprogrammati mekkanikament biex joħolqu moviment multimodali (Fig. 6A).Aħna nikonfiguraw mill-ġdid l-estensjoni tal-folja mmaljata bħala mozzjoni ta 'liwi, li tillimita waħda mill-uċuħ tagħha (fuq jew t'isfel) b'ħajt tal-ħjata.Il-folji għandhom tendenza li jitgħawweġ lejn il-wiċċ li jgħaqqad taħt pressjoni.Fuq il-fig.6A turi żewġ eżempji ta 'pannelli minsuġa li jsiru f'forma ta' S meta nofs huwa skomdu fuq in-naħa ta 'fuq u n-nofs l-ieħor ikun skomdu fuq in-naħa ta' isfel.Alternattivament, tista 'toħloq moviment ta' liwi ċirkolari fejn il-wiċċ kollu biss huwa ristrett.Folja mmaljata unidirezzjonali tista 'ssir ukoll fi kmiem ta' kompressjoni billi tgħaqqad iż-żewġt itruf tagħha fi struttura tubulari (Fig. 6B).Il-kmiem jintlibes fuq is-saba 'l-indiċi ta' persuna biex jipprovdi kompressjoni, forma ta 'terapija ta' massaġġi biex ittaffi l-uġigħ jew ittejjeb iċ-ċirkolazzjoni.Jista 'jiġi skalat biex taqbel ma' partijiet oħra tal-ġisem bħal dirgħajn, ġenbejn u saqajn.
Kapaċità li tinsiġ folji f'direzzjoni waħda.(A) Ħolqien ta 'strutturi deformabbli minħabba l-programmabilità tal-forma tal-ħjut tal-ħjata.(B) kmiem tal-kompressjoni tas-swaba '.(C) Verżjoni oħra tal-folja mmaljata u l-implimentazzjoni tagħha bħala kmiem tal-kompressjoni tad-driegħ.(D) Prototip ieħor tal-kmiem tal-kompressjoni magħmul minn tip M AMF, ħajt akriliku u ċineg Velcro.Speċifikazzjonijiet dettaljati jistgħu jinstabu fit-taqsima Metodi.
Il-Figura 6C turi eżempju ieħor ta 'folja minsuġa unidirezzjonali magħmula minn AMF wieħed u ħajt tal-qoton.Il-folja tista 'tespandi b'45% fiż-żona (f'1.2 MPa) jew tikkawża moviment ċirkolari taħt pressjoni.Inkorporajna wkoll folja biex noħolqu kmiem tal-kompressjoni tad-driegħ billi twaħħlu ċineg manjetiċi mat-tarf tal-folja.Kmiem prototip ieħor ta 'kompressjoni tad-driegħ huwa muri fil-Fig. 6D, li fiha folji mmaljati unidirezzjonali kienu magħmula minn Tip M AMF (ara Metodi) u ħjut akriliċi biex jiġġeneraw forzi ta' kompressjoni aktar b'saħħithom.Aħna mgħammra t-truf tal-folji b'ċineg Velcro għal twaħħil faċli u għal daqsijiet differenti tal-idejn.
It-teknika ta 'trażżin, li tikkonverti l-estensjoni lineari f'moviment tal-liwi, hija applikabbli wkoll għal folji minsuġa bidirezzjonali.Aħna nisġu l-ħjut tal-qoton fuq naħa waħda tal-folji minsuġa tal-medd u t-tgħama sabiex ma jespandux (Fig. 7A).Għalhekk, meta żewġ AMF jirċievu pressjoni idrawlika indipendentement minn xulxin, il-folja tgħaddi minn mozzjoni ta 'liwi bidirezzjonali biex tifforma struttura tridimensjonali arbitrarja.F'approċċ ieħor, nużaw ħjut mhux estiżi biex nillimitaw direzzjoni waħda ta 'folji minsuġa bidirezzjonali (Figura 7B).Għalhekk, il-folja tista 'tagħmel movimenti indipendenti ta' liwi u tiġbid meta l-AMF korrispondenti tkun taħt pressjoni.Fuq il-fig.7B turi eżempju li fih folja mmaljata bidirezzjonali hija kkontrollata biex tkebbeb madwar żewġ terzi ta 'saba' uman b'moviment ta' liwi u mbagħad testendi t-tul tagħha biex tkopri l-bqija b'moviment ta 'tiġbid.Il-moviment f'żewġ direzzjonijiet tal-folji jista 'jkun utli għad-disinn tal-moda jew l-iżvilupp tal-ħwejjeġ intelliġenti.
Folja minsuġa bidirezzjonali, folja innittjata u kapaċitajiet ta 'disinn radjali espansibbli.(A) Pannelli tal-qasab bi-direzzjonali magħqudin bi-direzzjonali biex joħolqu liwja bi-direzzjonali.(B) Pannelli tal-qasab bidirezzjonali kostretti unidirezzjonali jipproduċu flex u elongazzjoni.(C) Folja innittjata elastika ħafna, li tista 'tikkonforma ma' kurvatura tal-wiċċ differenti u anke tifforma strutturi tubulari.(D) delimitazzjoni tal-linja ċentrali ta 'struttura li tespandi b'mod radjali li tifforma forma parabolika iperbolika (ċipep tal-patata).
Aħna konnessi żewġ loops biswit tar-ringieli ta 'fuq u t'isfel tal-parti maħduma bil-labar b'ħajt tal-ħjata sabiex ma jinħallx (Fig. 7C).Għalhekk, il-folja minsuġa hija kompletament flessibbli u tadatta tajjeb għal diversi kurvi tal-wiċċ, bħall-wiċċ tal-ġilda tal-idejn u l-armi tal-bniedem.Ħloqna wkoll struttura tubulari (kmiem) billi tgħaqqad it-truf tal-parti innittjata fid-direzzjoni tal-ivvjaġġar.Il-kmiem idawwar sew is-saba' l-indiċi tal-persuna (Fig. 7C).Is-sinuosità tad-drapp minsuġ tipprovdi tajbin u deformabilità eċċellenti, li tagħmilha faċli biex tintuża f'ilbies intelliġenti (ingwanti, kmiem tal-kompressjoni), li tipprovdi kumdità (permezz ta 'twaħħil) u effett terapewtiku (permezz tal-kompressjoni).
Minbarra l-espansjoni radjali 2D f'direzzjonijiet multipli, folji ċirkolari minsuġa jistgħu wkoll jiġu pprogrammati biex jiffurmaw strutturi 3D.Aħna llimita l-linja taċ-ċentru tan-żagarella tonda b'ħajt akriliku biex tfixkel l-espansjoni radjali uniformi tagħha.Bħala riżultat, il-forma ċatta oriġinali tal-folja minsuġa tonda ġiet trasformata f'forma parabolika iperbolika (jew ċipep tal-patata) wara pressurizzazzjoni (Fig. 7D).Din il-kapaċità ta 'bidla fil-forma tista' tiġi implimentata bħala mekkaniżmu ta 'lift, lenti ottika, saqajn robot mobbli, jew tista' tkun utli fid-disinn tal-moda u robots bijonici.
Aħna żviluppajna teknika sempliċi għall-ħolqien ta 'drives flexural billi inkollna AMF fuq strixxa ta' drapp li ma jiġġebbedx (Figura 3).Aħna nużaw dan il-kunċett biex noħolqu ħjut programmabbli tal-forma fejn nistgħu nqassmu strateġikament sezzjonijiet multipli attivi u passivi f'AMF wieħed biex noħolqu forom mixtieqa.Aħna ffabbrikajna u pprogrammajna erba 'filamenti attivi li jistgħu jibdlu l-forma tagħhom minn dritta għal ittra (UNSW) hekk kif il-pressjoni żdiedet (Fig. S4 Supplimentari).Dan il-metodu sempliċi jippermetti li d-deformabilità tal-AMF iddawwar il-linji 1D f'forom 2D u possibilment anke strutturi 3D.
F'approċċ simili, użajna AMF waħda biex terġa 'tikkonfigura biċċa tessut normali passiv f'tetrapod attiv (Fig. 8A).Il-kunċetti tar-rotot u l-ipprogrammar huma simili għal dawk murija fil-Figura 3C.Madankollu, minflok folji rettangolari, bdew jużaw drappijiet b'mudell quadrupedal (fekruna, muslin tal-qoton).Għalhekk, is-saqajn huma itwal u l-istruttura tista 'tittella' ogħla.L-għoli tal-istruttura jiżdied gradwalment taħt pressjoni sakemm is-saqajn tagħha jkunu perpendikolari mal-art.Jekk il-pressjoni tad-daħla tkompli tiżdied, ir-riġlejn jitbaxxew 'il ġewwa, u jbaxxu l-għoli tal-istruttura.It-tetrapods jistgħu jwettqu lokomozzjoni jekk is-saqajn tagħhom ikunu mgħammra b'mudelli unidirezzjonali jew jużaw AMFs multipli bi strateġiji ta 'manipulazzjoni tal-moviment.Robots tal-lokomozzjoni artab huma meħtieġa għal varjetà ta 'kompiti, inkluż salvataġġ minn nirien mifruxa, bini mġarraf jew ambjenti perikolużi, u robots tal-kunsinna tad-droga medika.
Id-drapp huwa kkonfigurat mill-ġdid biex jinħolqu strutturi li jibdlu l-forma.(A) Kolla l-AMF mal-bord tal-folja tad-drapp passiva, u dawwarha fi struttura b'erba' saqajn li tista 'tiġi mmexxija.(BD) Żewġ eżempji oħra ta 'konfigurazzjoni mill-ġdid tat-tessuti, li jibdlu friefet u fjuri passivi f'dawk attivi.Drapp li ma jiġġebbedx: muslin tal-qoton sempliċi.
Nieħdu vantaġġ ukoll mis-sempliċità u l-versatilità ta 'din it-teknika ta' rikonfigurazzjoni tat-tessuti billi nintroduċu żewġ strutturi bijoinspirati addizzjonali għat-tiswir mill-ġdid (Figuri 8B-D).B'AMF routable, dawn l-istrutturi deformabbli fil-forma huma kkonfigurati mill-ġdid minn folji ta 'tessut passiv għal strutturi attivi u iggwidati.Ispirati mill-farfett monarka, għamilna struttura ta 'farfett li qed tittrasforma bl-użu ta' biċċa drapp forma ta 'farfett (muslin tal-qoton) u biċċa twila ta' AMF mwaħħla taħt ġwienaħha.Meta l-AMF ikun taħt pressjoni, il-ġwienaħ jintewa 'l fuq.Bħall-Monarch Butterfly, il-ġwienaħ tax-xellug u tal-lemin tal-Butterfly Robot jitfgħu bl-istess mod għax it-tnejn huma kkontrollati mill-AMF.Il-flaps tal-farfett huma għal skopijiet ta' wiri biss.Ma jistax itir bħal Smart Bird (Festo Corp., USA).Għamilna wkoll fjura tad-drapp (Figura 8D) li tikkonsisti f’żewġ saffi ta’ ħames petali kull wieħed.Poġġejna l-AMF taħt kull saff wara t-tarf ta 'barra tal-petali.Inizjalment, il-fjuri huma fjur sħiħ, bil-petali kollha miftuħa għal kollox.Taħt pressjoni, l-AMF jikkawża moviment ta 'liwi tal-petali, u jġiegħelhom jagħlqu.Iż-żewġ AMFs jikkontrollaw b'mod indipendenti l-moviment taż-żewġ saffi, filwaqt li l-ħames petali ta 'saff wieħed flex fl-istess ħin.
Ħin tal-post: Diċ-26-2022