Análisis de las características de acoplamiento rígido-flexible de juntas blandas modulares neumáticas con rigidez variable
Autores: Liu, Siyuan; Bian, Yuhang; Ai, Chao; Sun, Hongmei; Deng, Yijie; Chen, Zilong; Chen, Xiaorui; Zhang, Jingtao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de las características de acoplamiento rígido-flexible de juntas blandas modulares neumáticas con rigidez variable
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Propuestas
Junta modular neumática
Cumplimiento
Capacidad de carga
Deformación
Rigidez
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo propone una nueva articulación modular neumática para abordar el problema de equilibrar la conformidad y la capacidad de carga en robots blandos. La articulación posee características que permiten una deformación omnidireccional y una rigidez ajustable dinámicamente. En este estudio, se establecieron modelos matemáticos para describir la deformación y la variabilidad de la rigidez de la articulación. Se derivaron relaciones correspondientes entre la presión del gas y la deformación, y la intensidad del campo magnético y la rigidez del módulo a través de análisis numéricos. Se realizaron simulaciones por elementos finitos para investigar los cambios en la presión y la deformación bajo diferentes condiciones de rigidez, así como los cambios en la intensidad del campo magnético y la rigidez de la articulación bajo varios estados de deformación. Finalmente, se llevó a cabo una validación experimental para verificar los cálculos teóricos y los resultados de simulación, demostrando excelentes características de acoplamiento entre la rigidez y la conformidad de la articulación propuesta.
Descripción
Este artículo propone una nueva articulación modular neumática para abordar el problema de equilibrar la conformidad y la capacidad de carga en robots blandos. La articulación posee características que permiten una deformación omnidireccional y una rigidez ajustable dinámicamente. En este estudio, se establecieron modelos matemáticos para describir la deformación y la variabilidad de la rigidez de la articulación. Se derivaron relaciones correspondientes entre la presión del gas y la deformación, y la intensidad del campo magnético y la rigidez del módulo a través de análisis numéricos. Se realizaron simulaciones por elementos finitos para investigar los cambios en la presión y la deformación bajo diferentes condiciones de rigidez, así como los cambios en la intensidad del campo magnético y la rigidez de la articulación bajo varios estados de deformación. Finalmente, se llevó a cabo una validación experimental para verificar los cálculos teóricos y los resultados de simulación, demostrando excelentes características de acoplamiento entre la rigidez y la conformidad de la articulación propuesta.