要約
電気駆動のソフトアクチュエータの探求において、焦点は、一般にひずみ速度の減少と作動遅延に関連する液体-気相転移から離れ、静電およびその他の電熱作動方法を支持するようになりました。
これにより、この技術はその独自の特性、特に低電圧動作、制御性、拡張性、ロボットへの統合の容易さを活かすことができなくなりました。
ここでは、これまでの試みよりも約 1 桁高い、16%/s 以上のひずみ速度と 100 kPa/s の加圧速度が可能な相転移電動ソフト アクチュエータを紹介します。
最大 24 V の電圧で動作しながら、50 N を超えるブロック力が達成されました。寄生振動と制御遅れの両方を低減する非線形制御アプローチとともに、アプリケーション固有の最適化を可能にする作動流体を選択する方法を提案します。
私たちは、液気相転移を利用した初の四足ロボットなどのソフトロボットシステムへのこの技術の統合を実証します。
要約(オリジナル)
In the quest for electrically-driven soft actuators, the focus has shifted away from liquid-gas phase transition, commonly associated with reduced strain rates and actuation delays, in favour of electrostatic and other electrothermal actuation methods. This prevented the technology from capitalizing on its unique characteristics, particularly: low voltage operation, controllability, scalability, and ease of integration into robots. Here, we introduce a phase transition electric soft actuator capable of strain rates of over 16%/s and pressurization rates of 100 kPa/s, approximately one order of magnitude higher than previous attempts. Blocked forces exceeding 50 N were achieved while operating at voltages up to 24 V. We propose a method for selecting working fluids which allows for application-specific optimization, together with a nonlinear control approach that reduces both parasitic vibrations and control lag. We demonstrate the integration of this technology in soft robotic systems, including the first quadruped robot powered by liquid-gas phase transition.
arxiv情報
| 著者 | Diogo Fonseca,Pedro Neto |
| 発行日 | 2024-11-11 13:08:01+00:00 |
| arxivサイト | arxiv_id(pdf) |
提供元, 利用サービス
arxiv.jp, Google