电动液压执行器为软迷你机器人制作动画

2021-07-23 02:54:47

“通常,关于蝴蝶的书籍是静态的,”项目负责人 Purnendu 说。 “但是你能不能让一只蝴蝶在书中扇动翅膀?我们已经证明这是可能的。”在名为“Electriflow”的科罗拉多电动液压装置中,其执行器包括两个相连的部分:一个流体泵室和一个将流体运动转换为机械角度变化的第二个室。两个腔室都是塑料袋,除了相互连接外都是密封的。泵由两个相当坚硬的平板组成,边缘连接在一起,就像一本稍微打开的书。电极沉积在这些薄片的外侧,当它们被充电到相反的电压时——项目中使用了 10kV——静电力将书拉开。书本状结构的边缘用柔性膜密封,并填充有硅油,当施加电压时,硅油会逐渐被挤出。第二个腔室的所有表面都是柔性的,尽管有些是有弹性的,有些则不是。通过改变哪些是灵活的,当油被强制进入时可以获得各种运动。

该团队已经确定了三个第二弧度布置,它们创建了称为执行器的执行器:铰链弯曲(急剧折叠形状变化)、新月形(平滑弯曲折叠)和四分之一月形(来自全软结构的急剧折叠)。结果很快:Purnendu 创造的类似昆虫的机器人以高达 25Hz 的频率拍打翅膀,“比大多数真正的蝴蝶快,与一些速度更快的飞蛾相当”,该大学表示。 Purnendu(Purnendu 是研究人员的全名)的灵感来自 HASEL(液压放大的自愈静电)执行器,由 CU Boulder 的 Christoph Keplinger 开发,现在是 Artimus Robotics 的商业产品。 Electriflow 在 DIS 2021(计算机协会的设计交互系统会议)上进行了展示。它在“Electriflow:用于形状变化界面原型设计的软电液构建块”中有详细描述,这是一篇发表在 ACM(计算机协会)数字图书馆中的开放获取论文。所使用的 10kV 电源是 Peta-pico Voltron,值得特别提及。它建立在由 Samuel Schlatter 和 Samuel Rosset 在洛桑联邦理工学院创建的开源电源设计基础上,专门用于软执行器研究,因为他们无法为他们的研究项目找到合适的电源。关于 Peta-pico Voltron 的信息可以在这里找到——它不寻常的高压调制开关是 OC100G 光隔离器,它有 10kV 光电二极管作为输出设备。

执行器机器人软核