Actuadores hidráulicos suaves y portátiles accionados por el cuerpo como manos protésicas
Autores: Kandasamy, Sivakumar; Teo, Meiying; Ravichandran, Narrendar; McDaid, Andrew; Jayaraman, Krishnan; Aw, Kean
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Actuadores hidráulicos suaves y portátiles accionados por el cuerpo como manos protésicas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Actuadores robóticos suaves
Movimientos del cuerpo
Elastómeros
Trenzado de fibras
ángulo de flexión
Perfiles de fuerza
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Los actuadores robóticos suaves son alternativas altamente flexibles, conformes, diestros y ligeros que pueden potencialmente reemplazar a los actuadores rígidos convencionales en diversas aplicaciones centradas en el ser humano. Esta investigación tiene como objetivo desarrollar un actuador robótico suave que aproveche los movimientos del cuerpo para imitar la función de los dedos humanos en tareas de agarre y sujeción. A diferencia de la actuacion basada en cámaras que se utiliza predominantemente, este estudio utiliza actuadores hechos de elastómeros incrustados con trenzado de fibra. El módulo de Young del elastómero y los ángulos de trenzado de la fibra influyeron en gran medida en el ángulo de flexión y la fuerza generada por estos actuadores. En este experimento, los perfiles de flexión y fuerza de estos actuadores se caracterizaron variando las combinaciones de materiales elastoméricos y ángulos de trenzado para adaptarse a las tareas de manipulación manual. Además, encontramos que utilizar agua, que es relativamente más incomprensible que el aire, como fluido de actuacion permitió una actuacion más fácil de los actuadores utilizando movimientos del cuerpo. Por último, demostramos un sistema de actuador impulsado por el cuerpo que puede proporcionar comodidad a los pacientes en términos de portabilidad, capacidad autónoma y rentabilidad, lo que potencialmente permite su uso en una amplia gama de aplicaciones robóticas portátiles.
Descripción
Los actuadores robóticos suaves son alternativas altamente flexibles, conformes, diestros y ligeros que pueden potencialmente reemplazar a los actuadores rígidos convencionales en diversas aplicaciones centradas en el ser humano. Esta investigación tiene como objetivo desarrollar un actuador robótico suave que aproveche los movimientos del cuerpo para imitar la función de los dedos humanos en tareas de agarre y sujeción. A diferencia de la actuacion basada en cámaras que se utiliza predominantemente, este estudio utiliza actuadores hechos de elastómeros incrustados con trenzado de fibra. El módulo de Young del elastómero y los ángulos de trenzado de la fibra influyeron en gran medida en el ángulo de flexión y la fuerza generada por estos actuadores. En este experimento, los perfiles de flexión y fuerza de estos actuadores se caracterizaron variando las combinaciones de materiales elastoméricos y ángulos de trenzado para adaptarse a las tareas de manipulación manual. Además, encontramos que utilizar agua, que es relativamente más incomprensible que el aire, como fluido de actuacion permitió una actuacion más fácil de los actuadores utilizando movimientos del cuerpo. Por último, demostramos un sistema de actuador impulsado por el cuerpo que puede proporcionar comodidad a los pacientes en términos de portabilidad, capacidad autónoma y rentabilidad, lo que potencialmente permite su uso en una amplia gama de aplicaciones robóticas portátiles.