Nature.com saytiga tashrif buyurganingiz uchun tashakkur.Siz cheklangan CSS-ni qo'llab-quvvatlaydigan brauzer versiyasidan foydalanmoqdasiz.Eng yaxshi tajriba uchun yangilangan brauzerdan foydalanishni tavsiya qilamiz (yoki Internet Explorer-da Moslik rejimini o'chirib qo'ying).Bundan tashqari, doimiy qo'llab-quvvatlashni ta'minlash uchun biz saytni uslublar va JavaScriptlarsiz ko'rsatamiz.
Bir vaqtning o'zida uchta slayddan iborat karuselni ko'rsatadi.Bir vaqtning o'zida uchta slayd bo'ylab harakatlanish uchun "Oldingi" va "Keyingi" tugmalaridan foydalaning yoki bir vaqtning o'zida uchta slayd bo'ylab harakatlanish uchun oxiridagi slayder tugmalaridan foydalaning.
Aqlli to'qimachilik mahsulotlarini yaratish uchun to'qimachilik va sun'iy mushaklarni birlashtirish ilmiy va sanoat hamjamiyatlarining katta e'tiborini tortmoqda.Aqlli to'qimachilik ko'plab afzalliklarni taklif etadi, jumladan moslashish qulayligi va ob'ektlarga yuqori darajada muvofiqlik, shu bilan birga kerakli harakat va kuch uchun faol harakatni ta'minlaydi.Ushbu maqola suyuqlik bilan ishlaydigan sun'iy mushak tolalarini to'qish, to'qish va yopishtirishning turli usullaridan foydalangan holda ishlab chiqarilgan dasturlashtiriladigan aqlli matolarning yangi sinfini taqdim etadi.Trikotaj va to'qilgan to'qimachilik choyshablarining cho'zilish kuchining nisbatini tavsiflash uchun matematik model ishlab chiqilgan va keyin uning haqiqiyligi eksperimental ravishda tekshirilgan.Yangi "aqlli" to'qimachilik yuqori moslashuvchanlik, muvofiqlik va mexanik dasturlash xususiyatiga ega bo'lib, kengroq ilovalar uchun multimodal harakat va deformatsiya imkoniyatlarini ta'minlaydi.Eksperimental tekshirish orqali turli xil aqlli to'qimachilik prototiplari yaratilgan, jumladan, cho'zilish (65% gacha), maydonni kengaytirish (108%), radial kengayish (25%) va egilish harakati kabi turli xil shakllarni o'zgartirish holatlari.Passiv an'anaviy to'qimalarni biomimetik shakllantiruvchi tuzilmalar uchun faol tuzilmalarga qayta konfiguratsiya kontseptsiyasi ham o'rganilmoqda.Taklif etilayotgan aqlli to'qimachilik aqlli taqiladigan qurilmalar, haptik tizimlar, biomimetik yumshoq robotlar va taqiladigan elektronika rivojlanishiga yordam berishi kutilmoqda.
Qattiq robotlar tuzilgan muhitda ishlaganda samarali bo'ladi, lekin o'zgaruvchan muhitning noma'lum konteksti bilan bog'liq muammolar mavjud, bu esa ulardan qidirish yoki kashfiyotda foydalanishni cheklaydi.Tabiat bizni tashqi omillar va xilma-xillik bilan kurashish uchun ko'plab ixtirochilik strategiyalari bilan hayratda qoldirishda davom etmoqda.Misol uchun, toqqa chiqadigan o'simliklarning paychalari mos tayanchni qidirishda noma'lum muhitni o'rganish uchun egilish va spiral kabi multimodal harakatlarni amalga oshiradi1.Venera pashsha qorni (Dionaea muscipula) barglarida sezgir tukchalar bor, ular qo‘zg‘atilganda o‘ljani tutish uchun o‘z joyiga yopishadi2.So'nggi yillarda jismlarning ikki o'lchovli (2D) yuzalardan biologik tuzilmalarni taqlid qiluvchi uch o'lchovli (3D) shakllarga deformatsiyasi yoki deformatsiyasi qiziqarli tadqiqot mavzusiga aylandi3,4.Ushbu yumshoq robotli konfiguratsiyalar o'zgaruvchan muhitga moslashish uchun shaklni o'zgartiradi, multimodal harakatni ta'minlaydi va mexanik ishlarni bajarish uchun kuchlarni qo'llaydi.Ularning qamrovi robototexnika ilovalarining keng doirasini qamrab oldi, jumladan, joylashtiriladigan qurilmalar5, qayta konfiguratsiya qilinadigan va o'z-o'zidan yig'iladigan robotlar6,7, biotibbiyot qurilmalari8, transport vositalari9,10 va kengaytiriladigan elektronika11.
Dasturlashtiriladigan yassi plitalarni ishlab chiqish bo'yicha ko'plab tadqiqotlar olib borildi, ular faollashtirilganda murakkab uch o'lchovli tuzilmalarga aylanadi3.Deformatsiyalanadigan tuzilmalarni yaratishning oddiy g'oyasi turli xil materiallar qatlamlarini uyg'unlashtirganda, tirnash xususiyati ta'sirida burishadi12,13.Janbaz va boshqalar.14 va Li va boshqalar.15 issiqlikka sezgir multimodal deformatsiyalanadigan robotlarni yaratish uchun ushbu kontseptsiyani amalga oshirdi.Murakkab uch o'lchovli tuzilmalarni yaratish uchun rag'batlantiruvchi elementlarni o'z ichiga olgan origami asosidagi tuzilmalar ishlatilgan16,17,18.Biologik tuzilmalarning morfogenezidan ilhomlangan Emmanuel va boshqalar.Shakli deformatsiyalanadigan elastomerlar bosim ostida murakkab, o'zboshimchalik bilan uch o'lchamli shakllarga aylanadigan rezina sirt ichida havo kanallarini tashkil qilish orqali yaratiladi.
To'qimachilik yoki matolarni deformatsiyalanadigan yumshoq robotlarga integratsiyalashuvi keng qiziqish uyg'otgan yana bir yangi kontseptual loyihadir.To'qimachilik - bu to'qish, to'qish, to'qish yoki tugun to'qish kabi to'quv usullari bilan ipdan tayyorlangan yumshoq va elastik materiallar.Matolarning hayratlanarli xususiyatlari, jumladan, egiluvchanlik, moslik, elastiklik va nafas olish qobiliyati ularni kiyim-kechakdan tortib, tibbiyotda qo'llashgacha bo'lgan hamma narsada juda mashhur qiladi20.Toʻqimachilik mahsulotlarini robototexnikaga kiritishning uchta keng yoʻli mavjud21.Birinchi yondashuv to'qimachilikni boshqa komponentlar uchun passiv tayanch yoki asos sifatida ishlatishdir.Bunday holda, passiv to'qimachilik qattiq komponentlarni (motorlar, sensorlar, elektr ta'minoti) tashishda foydalanuvchi uchun qulay joyni ta'minlaydi.Aksariyat yumshoq kiyinadigan robotlar yoki yumshoq ekzoskeletlar ushbu yondashuvga to'g'ri keladi.Masalan, yurish vositalari uchun yumshoq kiyinadigan ekzoskeletlar 22 va tirsaklar uchun yordamchilar 23, 24, 25, qo'l va barmoqlar uchun yumshoq taqiladigan qo'lqoplar 26 va bionik yumshoq robotlar 27.
Ikkinchi yondashuv - yumshoq robot qurilmalarining passiv va cheklangan komponentlari sifatida to'qimachilikdan foydalanish.To'qimachilik asosidagi aktuatorlar ushbu toifaga kiradi, bu erda mato odatda ichki shlang yoki kamerani o'z ichiga olgan tashqi idish sifatida ishlab chiqariladi va yumshoq tola bilan mustahkamlangan aktuatorni hosil qiladi.Tashqi pnevmatik yoki gidravlik manbaga ta'sir qilganda, bu yumshoq aktuatorlar asl tarkibi va konfiguratsiyasiga qarab, shakli o'zgaradi, jumladan cho'zilish, egilish yoki burish.Masalan, Talman va boshqalar.Yurishni tiklash uchun plantar fleksiyonni engillashtirish uchun bir qator mato cho'ntaklaridan tashkil topgan ortopedik oyoq Bilagi zo'r kiyimlar joriy etildi28.Anizotropik harakatni yaratish uchun turli xil cho'zilish qobiliyatiga ega bo'lgan to'qimachilik qatlamlari birlashtirilishi mumkin 29 .OmniSkins - turli yumshoq aktuatorlar va substrat materiallaridan tayyorlangan yumshoq robotli terilar passiv ob'ektlarni turli ilovalar uchun ko'p modali harakatlar va deformatsiyalarni amalga oshiradigan ko'p funksiyali faol robotlarga aylantirishi mumkin.Zhu va boshqalar.cho‘zilish, egilish va turli deformatsiya harakatlarini hosil qila oladigan suyuq to‘qima muskul varaqini31 ishlab chiqdilar.Bukner va boshqalar.Ishga tushirish, sezish va o'zgaruvchan qattiqlik kabi bir nechta funktsiyalarga ega robot to'qimalarni yaratish uchun funktsional tolalarni an'anaviy to'qimalarga birlashtiring32.Ushbu turkumdagi boshqa usullarni 21, 33, 34, 35 maqolalarida topish mumkin.
Yumshoq robototexnika sohasida to'qimachilikning ustun xususiyatlarini qo'llashning so'nggi yondashuvi to'quv, trikotaj va to'quv usullari kabi an'anaviy to'qimachilik ishlab chiqarish usullaridan foydalangan holda aqlli to'qimachilik mahsulotlarini yaratish uchun reaktiv yoki stimulga javob beruvchi filamentlardan foydalanishdir21,36,37.Materialning tarkibiga qarab, reaktiv iplar elektr, issiqlik yoki bosim ta'siriga duchor bo'lganda shaklni o'zgartiradi, bu esa matoning deformatsiyasiga olib keladi.An'anaviy to'qimachilik yumshoq robot tizimiga birlashtirilgan ushbu yondashuvda to'qimachilikni qayta shakllantirish tashqi qatlamda emas, balki ichki qatlamda (ipda) sodir bo'ladi.Shunday qilib, aqlli to'qimachilik multimodal harakat, dasturlashtiriladigan deformatsiya, cho'ziluvchanlik va qattiqlikni sozlash qobiliyati nuqtai nazaridan mukammal ishlov berishni taklif qiladi.Masalan, shakl xotirasi qotishmalari (SMA) va shakl xotirasi polimerlari (SMP) matolarga termal stimulyatsiya orqali shakllarini faol ravishda nazorat qilish uchun kiritilishi mumkin, masalan, hemming38, ajinlarni yo'qotish36,39, taktil va taktil aloqa40,41, shuningdek moslashuvchan kiyiladigan kiyim.qurilmalar 42.Biroq, isitish va sovutish uchun issiqlik energiyasidan foydalanish sekin javob va qiyin sovutish va boshqarishga olib keladi.Yaqinda Hiramitsu va boshqalar.MakKibbenning nozik mushaklari43,44, pnevmatik sun'iy mushaklar, to'quv strukturasini o'zgartirib, faol to'qimachilikning turli shakllarini yaratish uchun hal qiluvchi iplar sifatida ishlatiladi45.Ushbu yondashuv yuqori kuchlarni ta'minlasa-da, MakKibben mushaklarining tabiati tufayli uning kengayish tezligi cheklangan (< 50%) va kichik o'lchamlarga erishib bo'lmaydi (diametri < 0,9 mm).Bundan tashqari, o'tkir burchaklarni talab qiladigan to'quv usullaridan aqlli to'qimachilik naqshlarini shakllantirish qiyin bo'ldi.Aqlli to'qimachilikning kengroq assortimentini shakllantirish uchun Maziz va boshqalar.Elektroaktiv kiyinadigan to'qimachilik buyumlari elektrosensitiv polimer iplarini to'qish va to'qish yo'li bilan ishlab chiqilgan46.
So'nggi yillarda yuqori darajada burishgan, arzon polimer tolalaridan qurilgan yangi turdagi termosensitiv sun'iy mushak paydo bo'ldi47,48.Ushbu tolalar sotuvda mavjud va arzon aqlli kiyimlarni ishlab chiqarish uchun to'quv yoki to'quvga osongina qo'shiladi.Muvaffaqiyatlarga qaramay, issiqlikka sezgir bo'lgan bu yangi matolar isitish va sovutish zarurati (masalan, harorat bilan boshqariladigan to'qimachilik) yoki kerakli deformatsiyalar va harakatlarni yaratish uchun dasturlashtirilishi mumkin bo'lgan murakkab trikotaj va to'quv naqshlarini yasash qiyinligi tufayli cheklangan javob vaqtlariga ega. .Misollar radial kengayish, 2D dan 3D shakliga o'zgartirish yoki biz bu erda taklif qiladigan ikki tomonlama kengaytirishni o'z ichiga oladi.
Yuqorida aytib o'tilgan muammolarni bartaraf etish uchun ushbu maqola yaqinda taqdim etilgan yumshoq sun'iy mushak tolalaridan (AMF) tayyorlangan yangi suyuqlik bilan boshqariladigan aqlli to'qimachilikni taqdim etadi49,50,51.AMFlar juda moslashuvchan, masshtabli va diametri 0,8 mm va katta uzunliklarga (kamida 5000 mm) qisqartirilishi mumkin, ular yuqori tomonlar nisbati (uzunlikdan diametrga), shuningdek, yuqori cho'zilish (kamida 245%), yuqori energiyani taklif qiladi. samaradorlik, 20 Gts dan kam tezkor javob).Aqlli to'qimachilik mahsulotlarini yaratish uchun biz trikotaj va to'quv texnikasi orqali 2D faol mushak qatlamlarini shakllantirish uchun AMFni faol ip sifatida ishlatamiz.Biz ushbu "aqlli" to'qimalarning kengayish tezligi va qisqarish kuchini suyuqlik hajmi va etkazib beriladigan bosim nuqtai nazaridan miqdoriy jihatdan o'rganib chiqdik.Trikotaj va to'qilgan choyshablar uchun cho'zilish kuchi munosabatlarini o'rnatish uchun analitik modellar ishlab chiqilgan.Shuningdek, biz multimodal harakat uchun aqlli to'qimachilik uchun bir nechta mexanik dasturlash usullarini, jumladan, ikki tomonlama kengaytma, egilish, radial kengayish va 2D dan 3D ga o'tish qobiliyatini tasvirlaymiz.Yondashuvimizning kuchini ko'rsatish uchun biz AMFni tijorat matolari yoki to'qimachilik mahsulotlariga birlashtirib, ularning konfiguratsiyasini passivdan faol tuzilmalarga o'zgartiramiz, bu esa turli deformatsiyalarga olib keladi.Shuningdek, biz ushbu kontseptsiyani bir nechta eksperimental sinov skameykalarida, jumladan, kerakli harflarni ishlab chiqarish uchun iplarni programlanadigan bükme va kapalaklar, to'rt oyoqli tuzilmalar va gullar kabi ob'ektlar shakliga shakl o'zgartiruvchi biologik tuzilmalarni ko'rsatdik.
To'qimachilik iplar, iplar va tolalar kabi o'zaro bog'langan bir o'lchovli iplardan hosil bo'lgan moslashuvchan ikki o'lchovli tuzilmalardir.To'qimachilik insoniyatning eng qadimgi texnologiyalaridan biri bo'lib, qulayligi, moslashuvchanligi, nafas olish qobiliyati, estetikasi va himoyasi tufayli hayotning barcha jabhalarida keng qo'llaniladi.Aqlli to'qimachilik (shuningdek, aqlli kiyim yoki robot mato sifatida ham tanilgan) robotik ilovalardagi katta salohiyati tufayli tadqiqotda tobora ko'proq foydalanilmoqda20,52.Aqlli to'qimachilik insonning yumshoq narsalar bilan o'zaro ta'sir qilish tajribasini yaxshilashga va'da beradi, bu sohada nozik, moslashuvchan matoning harakati va kuchlari aniq vazifalarni bajarish uchun boshqarilishi mumkin bo'lgan paradigma o'zgarishiga olib keladi.Ushbu maqolada biz so'nggi AMF49 asosida aqlli to'qimachilik mahsulotlarini ishlab chiqarishga ikkita yondashuvni o'rganamiz: (1) an'anaviy to'qimachilik ishlab chiqarish texnologiyalaridan foydalangan holda aqlli to'qimachilik mahsulotlarini yaratish uchun AMFni faol ip sifatida ishlatish;(2) kerakli harakat va deformatsiyani rag'batlantirish uchun AMFni to'g'ridan-to'g'ri an'anaviy matolarga joylashtiring.
AMF gidravlik quvvatni ta'minlash uchun ichki silikon naychadan va uning radial kengayishini cheklash uchun tashqi spiral lasandan iborat.Shunday qilib, AMFlar bosim o'tkazilganda uzunlamasına cho'ziladi va keyinchalik bosim chiqarilganda dastlabki uzunligiga qaytish uchun qisqarish kuchlarini namoyon qiladi.Ular an'anaviy tolalarga o'xshash xususiyatlarga ega, jumladan, moslashuvchanlik, kichik diametr va uzun uzunlik.Biroq, AMF an'anaviy hamkasblariga qaraganda harakat va kuch jihatidan faolroq va boshqariladi.Aqlli to'qimachilik sohasidagi so'nggi jadal yutuqlardan ilhomlanib, biz bu erda uzoq vaqtdan beri ishlab chiqarilgan mato ishlab chiqarish texnologiyasiga AMFni qo'llash orqali aqlli to'qimachilik mahsulotlarini ishlab chiqarishning to'rtta asosiy yondashuvini taqdim etamiz (1-rasm).
Birinchi usul - to'quv.Biz gidravlik ishga tushirilganda bir yo'nalishda ochiladigan reaktiv trikotaj mato ishlab chiqarish uchun to'quv to'qish texnologiyasidan foydalanamiz.Trikotaj choyshablar juda cho'ziluvchan va cho'zilib ketadi, lekin to'qilgan choyshablarga qaraganda osonroq yechiladi.Tekshirish usuliga qarab, AMF alohida qatorlarni yoki to'liq mahsulotlarni shakllantirishi mumkin.Yassi choyshablardan tashqari, quvurli naqshli naqshlar ham AMF ichi bo'sh konstruktsiyalarini ishlab chiqarish uchun javob beradi.Ikkinchi usul - to'quv bo'lib, biz ikkita AMFdan ikki yo'nalishda mustaqil ravishda kengayishi mumkin bo'lgan to'rtburchaklar to'qilgan varaq hosil qilish uchun çözgü va to'quv sifatida foydalanamiz.To'qilgan choyshablar trikotaj choyshablarga qaraganda ko'proq nazoratni ta'minlaydi (har ikki yo'nalishda ham).Bundan tashqari, biz oddiyroq to‘qilgan choyshabni yasash uchun an’anaviy ipdan AMF to‘qidik, uni faqat bitta yo‘nalishda ochish mumkin.Uchinchi usul - radial kengayish - to'quv texnikasining bir varianti bo'lib, unda AMPlar to'rtburchakda emas, balki spiralda joylashgan bo'lib, iplar radiusli cheklovni ta'minlaydi.Bunday holda, ortiqcha oro bermay kirish bosimi ostida lamel ravishda kengayadi.To'rtinchi yondashuv - kerakli yo'nalishda egilish harakatini yaratish uchun AMFni passiv mato varag'iga yopishtirishdir.AMFni uning chetida ishlatib, biz passiv uzilish taxtasini faol sindirish taxtasiga aylantirdik.AMF ning dasturlashtiriladigan tabiati biologik ilhomlantirilgan shaklni o'zgartiruvchi yumshoq tuzilmalar uchun son-sanoqsiz imkoniyatlarni ochib beradi, bunda biz passiv ob'ektlarni faol ob'ektlarga aylantira olamiz.Bu usul oddiy, oson va tezdir, lekin prototipning uzoq umr ko'rishini buzishi mumkin.O'quvchi har bir to'qima xususiyatining kuchli va zaif tomonlarini batafsil tavsiflovchi adabiyotdagi boshqa yondashuvlarga murojaat qiladi21,33,34,35.
An'anaviy matolarni tayyorlash uchun ishlatiladigan ko'pchilik iplar yoki iplar passiv tuzilmalarni o'z ichiga oladi.Ushbu ishda biz kengroq ilovalar uchun aqlli va faol matolarni yaratish uchun an'anaviy passiv to'qimachilik iplarini AFM bilan almashtirish uchun metr uzunliklari va submillimetr diametrlariga etishi mumkin bo'lgan ilgari ishlab chiqilgan AMF dan foydalanamiz.Quyidagi bo'limlarda aqlli to'qimachilik prototiplarini yaratishning batafsil usullari tasvirlangan va ularning asosiy funktsiyalari va xatti-harakatlari keltirilgan.
Biz to'quv to'qish texnikasidan foydalangan holda uchta AMF trikotajini qo'lda yasadik (2A-rasm).Materiallarni tanlash va AMF va prototiplar uchun batafsil texnik xususiyatlarni Usullar bo'limida topish mumkin.Har bir AMF nosimmetrik halqa hosil qiluvchi o'rash yo'lini (shuningdek, marshrut deb ataladi) kuzatib boradi.Har bir qatorning ilmoqlari yuqorida va pastda qatorlarning ilmoqlari bilan o'rnatiladi.Kursga perpendikulyar bo'lgan bitta ustunning halqalari milga birlashtirilgan.Bizning trikotaj prototipimiz har bir qatorda ettita tikuvdan (yoki ettitadan) uchta qatordan iborat.Yuqori va pastki halqalar mahkamlanmagan, shuning uchun biz ularni mos keladigan metall novdalarga ulashimiz mumkin.Trikotaj prototiplari an'anaviy trikotaj matolarga qaraganda osonroq yechiladi, chunki an'anaviy iplar bilan solishtirganda AMFning qattiqligi yuqori.Shuning uchun, biz qo'shni qatorlarning ilmoqlarini ingichka elastik kordonlar bilan bog'ladik.
Turli xil AMF konfiguratsiyalari bilan turli xil aqlli to'qimachilik prototiplari amalga oshirilmoqda.(A) Uchta AMFdan tayyorlangan trikotaj choyshab.(B) Ikki AMFning ikki tomonlama to'qilgan varag'i.(C) AMF va akril ipdan tayyorlangan bir yo'nalishli to'qilgan choyshab 500 g yukni ko'tara oladi, bu uning og'irligidan 192 marta (2,6 g) ko'pdir.(D) Radial cheklov sifatida bitta AMF va paxta iplari bilan radial kengayib borayotgan struktura.Batafsil texnik xususiyatlarni Usullar bo'limida topishingiz mumkin.
Trikotajning zigzag ilmoqlari turli yo'nalishlarda cho'zilishi mumkin bo'lsa-da, bizning prototipimiz birinchi navbatda harakat yo'nalishidagi cheklovlar tufayli bosim ostida pastadir yo'nalishi bo'yicha kengayadi.Har bir AMFning cho'zilishi trikotaj choyshabning umumiy maydonini kengaytirishga yordam beradi.Muayyan talablarga qarab, biz uchta AMFni mustaqil ravishda uchta turli suyuqlik manbalaridan (2A-rasm) yoki bir vaqtning o'zida bitta suyuqlik manbasidan 1 dan 3 gacha suyuqlik distribyutori orqali boshqarishimiz mumkin.Shaklda.2A trikotaj prototipining namunasini ko'rsatadi, uning boshlang'ich maydoni uchta AMP (1,2 MPa) ga bosim o'tkazishda 35% ga oshdi.Shunisi e'tiborga loyiqki, AMF o'zining asl uzunligining kamida 250% ni tashkil qiladi49, shuning uchun trikotaj choyshablar hozirgi versiyalardan ham ko'proq cho'zilishi mumkin.
Bundan tashqari, oddiy to'quv texnikasidan foydalangan holda ikkita AMFdan hosil bo'lgan ikki tomonlama to'quv choyshablarini yaratdik (2B-rasm).AMF halqasi va toʻqimasi oʻzaro toʻgʻri burchak ostida oʻzaro bogʻlanib, oddiy oʻzaro faoliyat naqsh hosil qiladi.Bizning prototipimiz muvozanatli tekis to'quv sifatida tasniflangan, chunki o'ralgan va to'quv iplari bir xil o'lchamdagi ipdan qilingan (batafsil ma'lumot uchun "Usullar" bo'limiga qarang).O'tkir burmalar hosil qilishi mumkin bo'lgan oddiy iplardan farqli o'laroq, qo'llaniladigan AMF to'quv naqshining boshqa ipiga qaytishda ma'lum bir bükme radiusini talab qiladi.Shuning uchun, AMP dan tayyorlangan to'qilgan choyshablar an'anaviy to'qilgan to'qimachilikka nisbatan pastroq zichlikka ega.AMF tipidagi S (tashqi diametri 1,49 mm) minimal egilish radiusi 1,5 mm.Misol uchun, biz ushbu maqolada taqdim etadigan prototipli to'quv 7 × 7 ip naqshiga ega bo'lib, unda har bir kesishish ingichka elastik shnurning tugunlari bilan barqarorlashadi.Xuddi shu to'quv texnikasidan foydalanib, siz ko'proq iplarni olishingiz mumkin.
Tegishli AMF suyuqlik bosimini olganida, to'qilgan choyshab o'z maydonini egri yoki to'quv yo'nalishi bo'yicha kengaytiradi.Shuning uchun biz ikkita AMPga qo'llaniladigan kirish bosimi miqdorini mustaqil ravishda o'zgartirib, o'ralgan varaqning o'lchamlarini (uzunlik va kenglik) nazorat qildik.Shaklda.2B, bitta AMP (1,3 MPa) ga bosim o'tkazishda asl maydonining 44% gacha kengaytirilgan to'qilgan prototipni ko'rsatadi.Ikki AMFga bir vaqtning o'zida bosim ta'sirida maydon 108% ga oshdi.
Shuningdek, biz bir yo'nalishli to'qilgan choyshabni bitta AMFdan halqa va akril iplar bilan to'qdik (2C-rasm).AMFlar yettita zigzag qatorda joylashtirilgan va iplar to'rtburchaklar shaklidagi matoni hosil qilish uchun bu AMF qatorlarini bir-biriga bog'laydi.Ushbu to'quv prototipi butun varaqni osongina to'ldiradigan yumshoq akril iplar tufayli 2B-rasmga qaraganda zichroq edi.Biz egri chiziq sifatida faqat bitta AMFni ishlatganimiz sababli, to'qilgan choyshab faqat bosim ostida egri tomon kengayishi mumkin.2C-rasmda bosim ortishi (1,3 MPa) bilan boshlang'ich maydoni 65% ga o'sadigan to'quv prototipining namunasi ko'rsatilgan.Bundan tashqari, bu ortiqcha oro bermay parcha (og'irligi 2,6 gramm) 500 gramm yukni ko'tarishi mumkin, bu uning massasidan 192 barobar ko'pdir.
To'rtburchaklar to'qilgan varaqni yaratish uchun AMFni zigzag shaklida joylashtirish o'rniga, biz AMF ning tekis spiral shaklini ishlab chiqdik, so'ngra dumaloq to'quv varag'ini yaratish uchun paxta iplari bilan radial tarzda cheklandi (2D-rasm).AMF ning yuqori qattiqligi uning plastinkaning markaziy qismini to'ldirishni cheklaydi.Biroq, bu plomba elastik iplar yoki elastik matolardan tayyorlanishi mumkin.Shlangi bosimni olgandan so'ng, AMP o'zining uzunlamasına cho'zilishini varaqning radiusli kengayishiga aylantiradi.Shuni ham ta'kidlash joizki, spiral shaklning tashqi va ichki diametrlari filamentlarning radial cheklanishi tufayli ortadi.Shakl 2D ko'rsatadiki, 1 MPa qo'llaniladigan gidravlik bosim bilan dumaloq varaqning shakli asl maydonining 25% gacha kengayadi.
Biz bu erda aqlli to'qimachilik ishlab chiqarishning ikkinchi usulini taqdim etamiz, bunda biz AMFni tekis mato bo'lagiga yopishtiramiz va uni passivdan faol boshqariladigan tuzilmaga qayta sozlaymiz.Bükme haydovchisining dizayn diagrammasi rasmda ko'rsatilgan.3A, bu erda AMP o'rtadan pastga buklanadi va yopishtiruvchi sifatida ikki tomonlama lenta yordamida cho'zilmaydigan mato (paxta muslin mato) chizig'iga yopishtiriladi.Muhrlangandan so'ng, AMF ning yuqori qismi erkin cho'ziladi, pastki qismi esa lenta va mato bilan chegaralanadi, bu esa chiziqning matoga egilishiga olib keladi.Biz bukuvchi aktuatorning istalgan qismini shunchaki lenta lentasini yopishtirish orqali istalgan joyda o'chirib qo'yishimiz mumkin.O'chirilgan segment harakatlana olmaydi va passiv segmentga aylanadi.
Matolar an'anaviy matolarga AMF yopishtirish orqali qayta konfiguratsiya qilinadi.(A) Bukilgan AMFni cho'zilib bo'lmaydigan matoga yopishtirish orqali qilingan bukuvchi haydovchi uchun dizayn konsepsiyasi.(B) Aktuator prototipining egilishi.(C) To'rtburchak matoni faol to'rt oyoqli robotga aylantirish.Elastik mato: paxta trikotaji.Stretch mato: polyester.Batafsil texnik xususiyatlarni Usullar bo'limida topishingiz mumkin.
Biz turli uzunlikdagi bir nechta prototipli bükme aktuatorlarini yasadik va egilish harakatini yaratish uchun ularga gidravlika bilan bosim o'tkazdik (3B-rasm).Muhimi shundaki, AMF to'g'ri chiziq bo'ylab yotqizilishi yoki bir nechta iplarni hosil qilish uchun katlanmış bo'lishi mumkin, so'ngra tegishli miqdordagi iplar bilan bükme diskini yaratish uchun matoga yopishtirilishi mumkin.Shuningdek, biz passiv to'qima varaqini faol tetrapod strukturasiga aylantirdik (3C-rasm), bu erda to'rtburchaklar cho'zilmaydigan to'qimalarning (paxta muslin matosi) chegaralarini yo'naltirish uchun AMF dan foydalandik.AMP matoga ikki tomonlama lenta bilan biriktirilgan.Har bir chekkaning o'rtasi passiv bo'lishi uchun lenta bilan yopishtirilgan, to'rtta burchak esa faol bo'lib qoladi.Stretch matoning yuqori qopqog'i (polyester) ixtiyoriy.Matoning to'rtta burchagi bosilganda egiladi (oyoqlarga o'xshaydi).
Biz ishlab chiqilgan aqlli to'qimachilik xususiyatlarini miqdoriy o'rganish uchun sinov dastgohini qurdik (Usullar bo'limiga va S1 qo'shimcha rasmga qarang).Barcha namunalar AMF dan tayyorlanganligi sababli, eksperimental natijalarning umumiy tendentsiyasi (4-rasm) AMFning asosiy xususiyatlariga mos keladi, ya'ni kirish bosimi chiqish cho'zilishi bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsional va siqish kuchiga teskari proportsionaldir.Biroq, bu aqlli matolar o'ziga xos konfiguratsiyalarni aks ettiruvchi o'ziga xos xususiyatlarga ega.
Aqlli to'qimachilik konfiguratsiyasiga ega.(A, B) To'qilgan choyshablar uchun kirish bosimi va chiqish cho'zilishi va kuch uchun histerezis egri chiziqlari.(C) To'qilgan varaqning maydonini kengaytirish.(D,E) Trikotaj uchun kirish bosimi va chiqish cho'zilishi va kuch o'rtasidagi bog'liqlik.(F) Radial kengayib boruvchi konstruksiyalarning hududini kengaytirish.(G) Eguvchi uzatmalarning uch xil uzunlikdagi egilish burchaklari.
To'qilgan varaqning har bir AMF taxminan 30% cho'zilish hosil qilish uchun 1 MPa kirish bosimiga duchor bo'ldi (4A-rasm).Biz butun eksperiment uchun ushbu chegarani bir nechta sabablarga ko'ra tanladik: (1) ularning histerezis egri chizig'ini ta'kidlash uchun sezilarli cho'zilish (taxminan 30%) yaratish, (2) turli xil tajribalar va qayta foydalanish mumkin bo'lgan prototiplarning tasodifiy shikastlanishi yoki ishdan chiqishiga olib keladigan velosipedning oldini olish..yuqori suyuqlik bosimi ostida.O'lik zona aniq ko'rinadi va ortiqcha oro bermay kirish bosimi 0,3 MPa ga yetguncha harakatsiz qoladi.Bosimning cho'zilishi gisterezis grafigi nasos va bo'shatish fazalari o'rtasida katta bo'shliqni ko'rsatadi, bu to'qilgan varaq o'z harakatini kengayishdan qisqarishga o'zgartirganda sezilarli energiya yo'qotilishini ko'rsatadi.(4A-rasm).1 MPa kirish bosimini olgandan so'ng, to'qilgan choyshab 5,6 N qisqarish kuchiga ega bo'lishi mumkin (4B-rasm).Bosim kuchining histerizis grafigi, shuningdek, tiklash egri chizig'i bosimning kuchayishi egri chizig'i bilan deyarli bir-biriga mos kelishini ko'rsatadi.To'qilgan varaqning maydonining kengayishi 3D sirt chizmasida ko'rsatilganidek, ikkita AMFning har biriga qo'llaniladigan bosim miqdoriga bog'liq edi (4C-rasm).Tajribalar shuni ko'rsatadiki, to'qilgan choyshab bir vaqtning o'zida 1 MPa gidravlik bosimga duchor bo'lganda, to'quv varaqlarining maydoni 66% ga kengayishi mumkin.
Trikotaj varaqning eksperimental natijalari to'qilgan choyshabga o'xshash naqshni ko'rsatadi, shu jumladan kuchlanish-bosim diagrammasidagi keng histerezis bo'shlig'i va bosim-kuch egri chiziqlari.Trikotaj choyshab 30% cho'zilishni ko'rsatdi, shundan so'ng siqish kuchi 1 MPa kirish bosimida 9 N ni tashkil etdi (4D, E-rasm).
Dumaloq to'qilgan varaq bo'lsa, uning boshlang'ich maydoni 1 MPa suyuqlik bosimi ta'siridan keyingi dastlabki maydonga nisbatan 25% ga oshdi (4F-rasm).Namuna kengayishni boshlashdan oldin, 0,7 MPa gacha bo'lgan katta kirish bosimi o'lik zonasi mavjud.Ushbu katta o'lik zona kutilgan edi, chunki namunalar kattaroq AMFlardan olingan bo'lib, ularning dastlabki stressini engish uchun yuqori bosim talab etiladi.Shaklda.4F shuningdek, bo'shatish egri chizig'i bosimni oshirish egri chizig'iga deyarli to'g'ri kelishini ko'rsatadi, bu disk harakati o'zgartirilganda kam energiya yo'qotilishini ko'rsatadi.
Uchta eguvchi aktuator (to'qimalarni qayta konfiguratsiya) bo'yicha eksperimental natijalar shuni ko'rsatadiki, ularning histerezis egri chiziqlari o'xshash naqshga ega (4G-rasm), bu erda ular ko'tarilishdan oldin 0,2 MPa gacha bo'lgan kirish bosimi o'lik zonasini boshdan kechiradilar.Biz bir xil hajmdagi suyuqlikni (0,035 ml) uchta bükme haydovchiga (L20, L30 va L50 mm) qo'lladik.Biroq, har bir aktuator turli bosim cho'qqilarini boshdan kechirdi va turli egilish burchaklarini ishlab chiqdi.L20 va L30 mm aktuatorlari 0,72 va 0,67 MPa kirish bosimiga ega bo'lib, mos ravishda 167 ° va 194 ° egilish burchaklariga erishdi.Eng uzun bükme haydovchi (uzunligi 50 mm) 0,61 MPa bosimga bardosh berdi va 236 ° maksimal egilish burchagiga erishdi.Bosim burchagi histerezis chizmalari, shuningdek, barcha uch egilish drayvlari uchun bosim va bo'shatish egri chiziqlari orasidagi nisbatan katta bo'shliqlarni aniqladi.
Yuqoridagi aqlli to'qimachilik konfiguratsiyalari uchun kirish hajmi va chiqish xususiyatlari (cho'zilish, kuch, maydonning kengayishi, egilish burchagi) o'rtasidagi bog'liqlikni qo'shimcha S2-rasmda topish mumkin.
Oldingi bo'limdagi eksperimental natijalar AMF namunalarining qo'llaniladigan kirish bosimi va chiqish cho'zilishi o'rtasidagi proportsional bog'liqlikni aniq ko'rsatib beradi.AMB qanchalik kuchli taranglashgan bo'lsa, uning cho'zilishi shunchalik katta bo'ladi va elastik energiya to'planadi.Demak, u ta'sir qiladigan bosim kuchi qanchalik katta bo'lsa.Natijalar, shuningdek, kirish bosimi butunlay olib tashlanganida namunalar maksimal siqish kuchiga erishganligini ko'rsatdi.Ushbu bo'lim analitik modellashtirish va eksperimental tekshirish orqali trikotaj va to'quv choyshablarining cho'zilishi va maksimal qisqarish kuchi o'rtasidagi to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlikni o'rnatishga qaratilgan.
Bitta AMFning maksimal qisqarish kuchi Fout (kirish bosimida P = 0) 49-refda berilgan va quyidagicha qayta kiritilgan:
Ular orasida a, E va A0 mos ravishda cho'zish omili, Young moduli va silikon trubaning ko'ndalang kesimi maydonidir;k - spiral bobinning qattiqlik koeffitsienti;x va li ofset va boshlang'ich uzunlikdir.AMP, mos ravishda.
to'g'ri tenglama.(1) Misol sifatida trikotaj va to'quv choyshablarini oling (5A, B-rasm).Trikotaj mahsulot Fkv va to'qilgan mahsulot Fwh ning qisqarish kuchlari mos ravishda (2) va (3) tenglama bilan ifodalanadi.
bu erda mk - ilmoqlar soni, php - in'ektsiya paytida trikotaj matoning halqa burchagi (5A-rasm), mh - iplar soni, thhp - in'ektsiya paytida trikotaj matoning ulanish burchagi (5B-rasm), ekv ewh - trikotaj varaq va to'qilgan varaqning deformatsiyasi, F0 - spiral g'altakning dastlabki kuchlanishi.Tenglamaning batafsil chiqarilishi.(2) va (3) qo'llab-quvvatlovchi ma'lumotlarda topish mumkin.
Uzatma-kuch munosabatlarining analitik modelini yarating.(A,B) Trikotaj va to'qilgan choyshablar uchun analitik model rasmlari.(C,D) Trikotaj va to'qilgan choyshablar uchun analitik modellar va tajriba ma'lumotlarini taqqoslash.RMSE Root o'rtacha kvadrat xatosi.
Ishlab chiqilgan modelni sinab ko'rish uchun biz 2A-rasmdagi trikotaj naqshlari va 2B-rasmdagi naqshli namunalar yordamida cho'zilish tajribalarini o'tkazdik.Siqilish kuchi har bir qulflangan kengaytma uchun 0% dan 50% gacha bo'lgan 5% bosqichlarda o'lchandi.Beshta sinovning o'rtacha va standart og'ishi 5C-rasmda (trikotaj) va 5D-rasmda (trikotaj) keltirilgan.Analitik modelning egri chiziqlari tenglamalar bilan tavsiflanadi.Parametrlar (2) va (3) Jadvalda keltirilgan.1. Natijalar shuni ko'rsatadiki, analitik model butun cho'zilish diapazoni bo'yicha eksperimental ma'lumotlarga yaxshi mos keladi, ildiz o'rtacha kvadrat xatosi (RMSE) trikotaj uchun 0,34 N, to'quv AMF H (gorizontal yo'nalish) uchun 0,21 N va 0,17 N. to'qilgan AMF uchun.V (vertikal yo'nalish).
Asosiy harakatlarga qo'shimcha ravishda, tavsiya etilgan aqlli to'qimachilik S-bend, radial qisqarish va 2D dan 3D gacha bo'lgan deformatsiya kabi murakkabroq harakatlarni ta'minlash uchun mexanik ravishda dasturlashtirilishi mumkin.Biz bu erda tekis aqlli to'qimachilikni kerakli tuzilmalarga dasturlashning bir necha usullarini taqdim etamiz.
Domenni chiziqli yo'nalishda kengaytirishdan tashqari, bir tomonlama to'quv choyshablari multimodal harakatni yaratish uchun mexanik ravishda dasturlashtirilishi mumkin (6A-rasm).Biz o'ralgan varaqning kengaytmasini egilish harakati sifatida qayta sozlaymiz, uning yuzlaridan birini (yuqori yoki pastki) tikuv iplari bilan cheklaymiz.Choyshablar bosim ostida chegara yuzasiga egilishga moyildirlar.Shaklda.6A to'qilgan panellarning ikkita misolini ko'rsatadi, ularning yarmi yuqori tomondan, ikkinchi yarmi esa pastki tomondan tor bo'lganda S shakliga aylanadi.Shu bilan bir qatorda, faqat butun yuz cheklangan bo'lgan dumaloq egilish harakatini yaratishingiz mumkin.Bir yo'nalishli o'ralgan choyshab, shuningdek, uning ikki uchini quvurli tuzilishga birlashtirib, siqish gilzasiga aylantirilishi mumkin (6B-rasm).Yeng siqishni ta'minlash uchun ko'rsatkich barmog'i ustiga kiyiladi, og'riqni yo'qotish yoki qon aylanishini yaxshilash uchun massaj terapiyasi shakli.U qo'llar, sonlar va oyoqlar kabi tananing boshqa qismlariga mos keladigan darajada o'lchanishi mumkin.
Choyshablarni bir yo'nalishda to'qish qobiliyati.A) Tikuvchi iplar shaklini dasturlash mumkinligi hisobiga deformatsiyalanuvchi konstruksiyalarni yaratish.(B) Barmoqlar bilan siqish ushlagichi.(C) To'qilgan choyshabning yana bir versiyasi va uni bilakni siqish sleeve sifatida amalga oshirish.(D) AMF turi M, akril ip va Velcro tasmalaridan tayyorlangan yana bir siqish yengining prototipi.Batafsil texnik xususiyatlarni Usullar bo'limida topishingiz mumkin.
6C-rasmda bitta AMF va paxta ipidan tayyorlangan bir tomonlama to'qilgan choyshabning yana bir misoli ko'rsatilgan.Plitalar maydonning 45% ga (1,2 MPa da) kengayishi yoki bosim ostida dumaloq harakatga olib kelishi mumkin.Biz, shuningdek, varaqning oxiriga magnit tasmalar biriktirib, bilakni siqish yengini yaratish uchun varaqni o'rnatdik.Yana bir prototip bilakni siqish yengining prototipi 6D-rasmda ko'rsatilgan, unda kuchliroq siqish kuchlarini yaratish uchun M tipidagi AMF (Usullarga qarang) va akril iplardan bir tomonlama o'ralgan choyshablar qilingan.Biz choyshabning uchlarini oson biriktirish va turli o'lchamdagi qo'llar uchun Velcro tasmalari bilan jihozladik.
Chiziqli kengaytmani egilish harakatiga aylantiradigan cheklash texnikasi ikki tomonlama to'qilgan choyshablarga ham tegishli.Paxta iplarini cho'zilgan va to'quv choyshablarining bir tomonida kengaymasligi uchun to'qamiz (7A-rasm).Shunday qilib, ikkita AMF bir-biridan mustaqil ravishda gidravlik bosimni olganida, varaq o'zboshimchalik bilan uch o'lchamli strukturani hosil qilish uchun ikki yo'nalishli egilish harakatidan o'tadi.Boshqa yondashuvda biz ikki tomonlama to'quv choyshablarining bir yo'nalishini cheklash uchun cho'zilmaydigan iplardan foydalanamiz (7B-rasm).Shunday qilib, varaq mos keladigan AMF bosim ostida bo'lganda mustaqil egilish va cho'zish harakatlarini amalga oshirishi mumkin.Shaklda.7B misolida ko'rsatilgan misolda ikki tomonlama o'ralgan choyshab inson barmog'ining uchdan ikki qismini egilish harakati bilan o'rash va qolgan qismini cho'zish harakati bilan qoplash uchun uzunligini uzaytirish uchun boshqariladi.Choyshablarning ikki tomonlama harakati moda dizayni yoki aqlli kiyimni ishlab chiqish uchun foydali bo'lishi mumkin.
Ikki tomonlama to'qilgan choyshab, trikotaj choyshab va lamel ravishda kengaytiriladigan dizayn imkoniyatlari.(A) Ikki tomonlama egilish hosil qilish uchun ikki tomonlama bog'langan ikki tomonlama to'qilgan panellar.(B) Bir tomonlama chegaralangan ikki tomonlama to'qilgan panellar egiluvchanlik va cho'zilish hosil qiladi.(C) Har xil sirt egriligiga mos keladigan va hatto quvurli tuzilmalarni hosil qiladigan yuqori elastik trikotaj choyshab.(D) giperbolik parabolik shaklni (kartoshka chiplari) hosil qiluvchi radiusli kengayuvchi strukturaning markaziy chizig'ini chegaralash.
Trikotaj qismining yuqori va pastki qatorlarining ikkita qo'shni ilmoqlarini tikuv iplari bilan bog'lab qo'ydik, shunda u yechilmaydi (7C-rasm).Shunday qilib, to'qilgan choyshab to'liq moslashuvchan va inson qo'llari va qo'llarining teri yuzasi kabi turli sirt egri chiziqlariga yaxshi moslashadi.Shuningdek, biz trikotaj qismning uchlarini harakat yo'nalishi bo'yicha bog'lab, quvurli tuzilmani (yeng) yaratdik.Yeng odamning ko'rsatkich barmog'ini yaxshi o'rab oladi (7C-rasm).To'qilgan matoning sinuozligi mukammal moslik va deformatsiyani ta'minlaydi, bu uni aqlli kiyimda (qo'lqoplar, siqish yenglari) ishlatishni osonlashtiradi, qulaylik (moslash orqali) va terapevtik ta'sirni (siqish orqali) ta'minlaydi.
Bir necha yo'nalishda 2D radial kengayishdan tashqari, dumaloq to'qilgan choyshablar ham 3D tuzilmalarini yaratish uchun dasturlashtirilishi mumkin.Biz dumaloq ortiqcha oro bermay o'rta chizig'ini akril ip bilan cheklab qo'ydik, bu uning bir xil radial kengayishini buzadi.Natijada, dumaloq to'qilgan varaqning asl tekis shakli bosimdan so'ng giperbolik parabolik shaklga (yoki kartoshka chiplariga) aylantirildi (7D-rasm).Ushbu shaklni o'zgartirish qobiliyatini ko'tarish mexanizmi, optik linzalar, mobil robot oyoqlari sifatida amalga oshirish mumkin yoki moda dizayni va bionik robotlarda foydali bo'lishi mumkin.
Biz cho'zilmaydigan mato chizig'iga AMFni yopishtirish orqali egiluvchan disklarni yaratish uchun oddiy texnikani ishlab chiqdik (3-rasm).Biz ushbu kontseptsiyadan kerakli shakllarni yaratish uchun bitta AMFda bir nechta faol va passiv bo'limlarni strategik ravishda taqsimlashimiz mumkin bo'lgan shaklli dasturlashtiriladigan iplarni yaratish uchun foydalanamiz.Biz to'rtta faol filamentni ishlab chiqdik va dasturladik, ular to'g'ridan-to'g'ri harfga (UNSW) bosim oshgani sayin o'z shakllarini o'zgartira oladi (Qo'shimcha rasm. S4).Ushbu oddiy usul AMFning deformatsiyasiga 1D chiziqlarni 2D shakllarga va, ehtimol, hatto 3D tuzilmalariga aylantirish imkonini beradi.
Shunga o'xshash yondashuvda biz passiv normal to'qimalarning bir qismini faol tetrapodga qayta konfiguratsiya qilish uchun bitta AMFdan foydalandik (8A-rasm).Marshrutlash va dasturlash tushunchalari 3C-rasmda ko'rsatilganlarga o'xshash.Biroq, to'rtburchaklar choyshab o'rniga ular to'rt oyoqli naqshli matolardan (toshbaqa, paxta muslin) foydalanishni boshladilar.Shuning uchun, oyoqlar uzunroq va strukturani yuqoriga ko'tarish mumkin.Strukturaning balandligi oyoqlari erga perpendikulyar bo'lgunga qadar bosim ostida asta-sekin ortadi.Kirish bosimi ko'tarilishda davom etsa, oyoqlar ichkariga tushib, strukturaning balandligini pasaytiradi.Tetrapodlar, agar oyoqlari bir tomonlama naqshlar bilan jihozlangan bo'lsa yoki harakatni manipulyatsiya qilish strategiyalari bilan bir nechta AMFdan foydalansa, harakatni amalga oshirishi mumkin.Yumshoq harakatlanuvchi robotlar turli vazifalar, jumladan, yong‘inlar, qulagan binolar yoki xavfli muhitdan qutqarish va tibbiy dori vositalarini yetkazib berish uchun zarur.
Shaklni o'zgartiruvchi tuzilmalarni yaratish uchun mato qayta konfiguratsiya qilingan.(A) AMFni passiv mato varag'ining chegarasiga yopishtiring, uni boshqariladigan to'rt oyoqli tuzilishga aylantiring.(BD) To'qimalarni qayta konfiguratsiya qilishning yana ikkita misoli, passiv kapalaklar va gullarni faollarga aylantirish.Uzatmaydigan mato: oddiy paxta muslin.
Shuningdek, biz to'qimalarni qayta konfiguratsiya qilish texnikasining soddaligi va ko'p qirraliligidan ikkita qo'shimcha bioinspired tuzilmalarini qayta shakllantirish uchun joriy etish orqali foydalanamiz (8B-D-rasm).Yo'naltiriladigan AMF bilan bu shakl deformatsiyalanadigan tuzilmalar passiv to'qimalarning varaqlaridan faol va boshqariladigan tuzilmalarga qayta konfiguratsiya qilinadi.Monarx kapalagidan ilhomlanib, biz kapalak shaklidagi mato (paxta muslin) va qanotlari ostiga yopishtirilgan uzun AMF bo'lagidan foydalanib, o'zgaruvchan kapalak tuzilishini yaratdik.AMF bosim ostida bo'lganda, qanotlar buklanadi.Monarx Butterfly kabi, Butterfly Robotning chap va o'ng qanotlari bir xil tarzda qoqiladi, chunki ularning ikkalasi ham AMF tomonidan boshqariladi.Butterfly flap faqat ko'rsatish uchun mo'ljallangan.U Smart Bird (Festo Corp., AQSH) kabi ucha olmaydi.Bundan tashqari, har biri besh bargdan iborat ikki qatlamdan iborat mato gulini (8D-rasm) qildik.Biz gulbarglarning tashqi chetidan keyin har bir qatlamning ostiga AMFni joylashtirdik.Dastlab, gullar to'liq gullaydi, barcha barglari to'liq ochiladi.Bosim ostida AMF barglarning egilishiga olib keladi va bu ularning yopilishiga olib keladi.Ikkita AMF ikkita qatlamning harakatini mustaqil ravishda boshqaradi, bir qatlamning beshta barglari bir vaqtning o'zida egiluvchan bo'ladi.
Yuborilgan vaqt: 26-dekabr 2022-yil