Ташаккур ба шумо барои боздид аз Nature.com.Шумо версияи браузерро бо дастгирии маҳдуди CSS истифода мебаред.Барои таҷрибаи беҳтарин, мо тавсия медиҳем, ки шумо браузери навшударо истифода баред (ё Ҳолати мутобиқатро дар Internet Explorer хомӯш кунед).Илова бар ин, барои таъмини дастгирии доимӣ, мо сайтро бе услубҳо ва JavaScript нишон медиҳем.
Якбора карусели се слайдро намоиш медиҳад.Тугмаҳои Пешина ва Ояндаро истифода баред, то дар як вақт дар се слайд гузаред ё тугмаҳои слайдерро дар охир истифода баред, то дар як вақт аз се слайд гузаред.
Омезиши бофандагӣ ва мушакҳои сунъӣ барои эҷоди матоъҳои интеллектуалӣ диққати ҳам ҷомеаи илмӣ ва ҳам саноатиро ба худ ҷалб мекунад.Матоъҳои интеллектуалӣ бартариҳои зиёд пешкаш мекунанд, аз ҷумла бароҳатии мутобиқшавӣ ва дараҷаи баланди мутобиқат ба объектҳо ҳангоми таъмини фаъолсозии фаъол барои ҳаракат ва қувваи дилхоҳ.Ин мақола як синфи нави матоъҳои интеллектуалии барномарезишавандаро пешниҳод мекунад, ки бо истифода аз усулҳои гуногуни бофтан, бофтан ва часпак кардани нахҳои мушакҳои сунъии бо моеъ идорашаванда сохта шудаанд.Барои тавсифи таносуби кувваи дарозшавии газворхои трикотажй ва бофандагй модели математики тартиб дода шуда, баъд дурустии он ба таври тачрибавй санчида шуд.Матоъҳои нави "интеллектуалӣ" дорои чандирии баланд, мувофиқат ва барномасозии механикӣ буда, қобилияти ҳаракат ва деформатсияро барои доираи васеи барномаҳо фароҳам меорад.Прототипҳои гуногуни интеллектуалии нассоҷӣ тавассути санҷиши таҷрибавӣ, аз ҷумла ҳолатҳои гуногуни тағирёбии шакл, ба монанди дароз кардан (то 65%), васеъшавии майдон (108%), тавсеаи радиалӣ (25%) ва ҳаракати каҷ сохта шудаанд.Консепсияи реконфигуратсияи бофтаҳои анъанавии ғайрифаъол ба сохторҳои фаъол барои сохторҳои ташаккули биомиметикӣ низ омӯхта мешавад.Интизор меравад, ки матоъҳои интеллектуалии пешниҳодшуда ба рушди асбобҳои пӯшидаи интеллектуалӣ, системаҳои ҳаптикӣ, роботҳои нарм биомиметикӣ ва электроникаи пӯшидашаванда мусоидат кунанд.
Роботҳои сахт ҳангоми кор дар муҳити сохторӣ самараноканд, аммо бо контексти номаълуми тағирёбии муҳитҳо мушкилот доранд, ки истифодаи онҳоро дар ҷустуҷӯ ё ҷустуҷӯ маҳдуд мекунад.Табиат моро бо бисёр стратегияҳои ихтироъкорӣ барои мубориза бо омилҳои беруна ва гуногунрангӣ ба ҳайрат меорад.Масалан, риштаҳои растаниҳои кӯҳнавардӣ барои омӯхтани муҳити номаълум дар ҷустуҷӯи такягоҳи мувофиқ1 ҳаракатҳои мултиподалӣ, аз қабили хам кардан ва чарх заданро иҷро мекунанд.Пашаи Зуҳра (Dionaea muscipula) дар баргҳои худ мӯйҳои ҳассос дорад, ки ҳангоми ба кор андохтани сайд ба ҷои худ мечаспанд2.Солҳои охир деформатсия ё деформатсияи ҷисмҳо аз сатҳҳои дученака (2D) ба шаклҳои сеченака (3D), ки ба сохторҳои биологӣ тақлид мекунанд, ба мавзӯи ҷолиби тадқиқот табдил ёфтааст3,4.Ин конфигуратсияҳои роботии мулоим шаклро барои мутобиқ шудан ба муҳити тағйирёбанда тағйир медиҳанд, ҳаракати мултимодалиро фароҳам меоранд ва қувваҳоро барои иҷрои корҳои механикӣ истифода мебаранд.Доираи онҳо ба доираи васеи барномаҳои роботсозӣ, аз ҷумла ҷойгиршаванда5, роботҳои аз нав танзимшаванда ва худпечшаванда6,7, дастгоҳҳои биотиббӣ8, воситаҳои нақлиёт9,10 ва электроникаи васеъшаванда11 фаро гирифта шудааст.
Барои таҳияи плитаҳои ҳамвори барномарезишаванда, ки ҳангоми фаъол шудан ба сохторҳои мураккаби сеченака мубаддал мешаванд, тадқиқоти зиёд анҷом дода шудааст3.Идеяи оддӣ барои эҷоди сохторҳои деформатсияшаванда ин муттаҳид кардани қабатҳои маводҳои гуногун мебошад, ки ҳангоми дучор шудан ба ангезаҳо чандир ва чин мешаванд12,13.Ҷанбаз ва дигарон.14 ва Ли ва дигарон.15 ин консепсияро барои сохтани роботҳои деформатсияшавандаи мултимодалии ба гармӣ ҳассос амалӣ кардаанд.Сохторҳои ба оригами асосёфта, ки унсурҳои ба ҳавасмандкунандаро дар бар мегиранд, барои сохтани сохторҳои мураккаби сеченака истифода шудаанд16,17,18.Аз морфогенези сохторҳои биологӣ илҳом гирифта, Эммануэл ва дигарон.Эластомерҳои деформатсияшаванда бо роҳи ташкили каналҳои ҳавоӣ дар сатҳи резинӣ сохта мешаванд, ки дар зери фишор ба шаклҳои мураккаб ва ихтиёрии се андоза табдил меёбанд.
Интегратсияи нассоҷӣ ё матоъ ба роботҳои мулоими деформатсияшаванда боз як лоиҳаи нави консептуалӣ мебошад, ки таваҷҷӯҳи васеъро ба вуҷуд овардааст.Матоъҳо маводи нарм ва чандирӣ мебошанд, ки аз ришта тавассути техникаи бофандагӣ, аз қабили бофандагӣ, бофандагӣ, бофандагӣ ё гиреҳҳо сохта мешаванд.Хусусиятҳои аҷиби матоъҳо, аз ҷумла чандирӣ, мувофиқат, чандирӣ ва нафаскашӣ, онҳоро дар ҳама чиз аз либос то истифодаи тиббӣ хеле маъмул мекунанд20.Се равиши васеъ барои ворид кардани нассоҷӣ ба робототехника мавҷуд аст21.Равиши аввал ин аст, ки бофандагӣ ҳамчун пуштибони ғайрифаъол ё пойгоҳ барои ҷузъҳои дигар истифода шавад.Дар ин ҳолат, матоъҳои ғайрифаъол барои корбар ҳангоми интиқоли ҷузъҳои сахт (моторҳо, сенсорҳо, таъминоти барқ) мувофиқати бароҳатро таъмин мекунанд.Аксари роботҳои фарсудашаванда ё экзоскелетҳои нарм зери ин равиш қарор мегиранд.Масалан, экзоскелетҳои мулоими пӯшидашаванда барои роҳ рафтан 22 ва асбобҳои оринҷ 23, 24, 25, дастпӯшакҳои мулоими пӯшидашаванда 26 барои асбобҳои дастӣ ва ангуштон ва роботҳои нарми бионикӣ 27.
Равиши дуюм ин истифодаи нассоҷӣ ҳамчун ҷузъҳои ғайрифаъол ва маҳдуди дастгоҳҳои роботии нарм мебошад.Фаъолкунандаҳои нассоҷӣ ба ин категория дохил мешаванд, ки дар он матоъ одатан ҳамчун контейнери беруна сохта мешавад, ки шланги дарунӣ ё камераро дар бар мегирад ва як фаъолкунандаи нахи мулоимро ташкил медиҳад.Ҳангоми дучор шудан ба манбаи пневматикӣ ё гидравликии беруна, ин фаъолкунакҳои нарм вобаста ба таркиб ва конфигуратсияи аслии онҳо дар шакл, аз ҷумла дарозшавӣ, хамшавӣ ё печиш дучор мешаванд.Масалан, Талман ва дигарон.Либоси ортопедии тағоям, ки аз як қатор ҷайбҳои матоъӣ иборат аст, барои осон кардани флексияи пояҳо барои барқарор кардани гардиш ҷорӣ карда шудааст28.Қабатҳои нассоҷӣ бо васеъшавии гуногун метавонанд барои эҷоди ҳаракати анизотропӣ якҷоя карда шаванд 29 .OmniSkins - пӯстҳои роботии мулоим, ки аз як қатор фаъолкунандаҳои нарм ва маводҳои субстрат сохта шудаанд, метавонанд объектҳои ғайрифаъолро ба роботҳои фаъоли бисёрфунксионалӣ табдил диҳанд, ки метавонанд ҳаракатҳои бисёрмодаалӣ ва деформатсияро барои барномаҳои гуногун иҷро кунанд.Чжу ва дигарон.варақи мушакҳои бофтаи моеъ таҳия кардаанд31, ки метавонад дарозшави, хамшавӣ ва ҳаракатҳои гуногуни деформатсияро ба вуҷуд оварад.Бакнер ва дигарон.Интегратсия кардани нахҳои функсионалӣ ба бофтаҳои муқаррарӣ барои эҷод кардани бофтаҳои роботӣ бо вазифаҳои гуногун ба монанди фаъолкунӣ, ҳассос ва сахтии тағйирёбанда32.Усулҳои дигари ин категорияро дар ин мақолаҳо 21, 33, 34, 35 пайдо кардан мумкин аст.
Муносибати охирин барои истифодаи хосиятҳои олии нассоҷӣ дар соҳаи робототехникаи нарм ин истифодаи филаментҳои реактивӣ ё ба ҳавасмандкунанда барои эҷоди нассоҷҳои интеллектуалӣ бо истифода аз усулҳои анъанавии истеҳсоли нассоҷӣ ба монанди усулҳои бофандагӣ, бофандагӣ ва бофандагӣ мебошад21,36,37.Калобаи реактивӣ вобаста ба таркиби мавод ҳангоми дучор шудан ба таъсири барқ, гармӣ ё фишор боиси тағирёбии шакл мегардад, ки боиси деформатсияи матоъ мегардад.Дар ин равиш, ки матоъҳои анъанавӣ ба як системаи нарми роботӣ муттаҳид карда мешаванд, таҷдиди нассоҷӣ на дар қабати берунӣ, балки дар қабати дарунӣ (ришта) сурат мегирад.Ҳамин тариқ, матоъҳои интеллектуалӣ аз ҷиҳати ҳаракати мултимодалӣ, деформатсияи барномарезишаванда, дарозшавӣ ва қобилияти танзими сахтӣ коркарди аъло пешкаш мекунанд.Масалан, хӯлаҳои хотираи шакл (SMAs) ва полимерҳои хотираи шакл (SMPs) метавонанд ба матоъҳо дохил карда шаванд, то шакли онҳоро тавассути ҳавасмандкунии гармӣ фаъолона назорат кунанд, ба монанди hemming38, бартараф кардани узвҳо36,39, фикру мулоҳизаҳои дастӣ ва ламсӣ40,41, инчунин мутобиқшавӣ либоси пӯшида.дастгоҳҳо 42.Бо вуҷуди ин, истифодаи энергияи гармӣ барои гармкунӣ ва хунуккунӣ боиси вокуниши суст ва хунуккунӣ ва назорати душвор мегардад.Чанде пеш, Хирамицу ва дигарон.Мушакҳои хуби МакКиббен43,44, мушакҳои сунъии пневматикӣ ҳамчун риштаҳои чӯбӣ барои эҷоди шаклҳои гуногуни матоъҳои фаъол бо роҳи тағир додани сохтори бофандагӣ45 истифода мешаванд.Гарчанде ки ин равиш қувваҳои баландро таъмин мекунад, бинобар хусусияти мушакҳои МакКиббен, суръати васеъшавии он маҳдуд аст (< 50%) ва андозаи хурдро ба даст овардан мумкин нест (диаметр < 0,9 мм).Илова бар ин, аз усулҳои бофандагӣ, ки гӯшаҳои тезро талаб мекунанд, ташаккул додани намунаҳои интеллектуалии нассоҷӣ душвор буд.Барои ташаккул додани доираи васеи матоъҳои интеллектуалӣ, Maziz et al.Матоъҳои электроактивии пӯшидашаванда бо роҳи бофандагӣ ва бофтани риштаҳои полимерии ҳассос ба вуҷуд омадаанд46.
Солхои охир як навъи нави мушакхои сунъии ба термосхасос ба вучуд омад, ки аз наххои полимерии хеле печида ва арзон сохта шудааст47,48.Ин нахҳо дар тиҷорат дастрасанд ва ба осонӣ ба бофандагӣ ё бофандагӣ ворид карда мешаванд, то либосҳои оқилонаи арзон истеҳсол кунанд.Сарфи назар аз пешрафтҳо, ин матоъҳои нави ба гармӣ ҳассос бо сабаби зарурати гармкунӣ ва хунуккунӣ (масалан, матоъҳои бо ҳарорат идорашаванда) ё душвории сохтани намунаҳои мураккаби трикотажӣ ва бофташуда, ки метавонанд барои тавлиди деформатсияҳо ва ҳаракатҳои дилхоҳ барномарезӣ шаванд, вақти маҳдуд доранд. .Намунаҳо васеъкунии радиалӣ, табдилдиҳии шакли 2D ба 3D ё густариши дутарафаро дар бар мегиранд, ки мо дар ин ҷо пешниҳод мекунем.
Барои бартараф кардани ин мушкилоти дар боло зикршуда, ин мақола як бофандагии нави бо моеъ идорашавандаро пешниҳод мекунад, ки аз нахҳои мушакҳои нарми сунъии мо (AMF) сохта шудааст49,50,51.AMF-ҳо хеле чандир, миқёспазиранд ва метавонанд ба диаметри 0,8 мм ва дарозии калон (на камтар аз 5000 мм) кам карда шаванд, ки таносуби баланд (дарозӣ ба диаметр) ва инчунин дарозии баланд (на камтар аз 245%), энергияи баландро пешниҳод мекунанд. самаранокӣ, камтар аз 20 Гц аксуламали зуд).Барои эҷоди матоъҳои интеллектуалӣ, мо AMF-ро ҳамчун риштаи фаъол барои ташаккули қабатҳои мушакҳои фаъоли 2D тавассути усулҳои бофандагӣ ва бофандагӣ истифода мебарем.Мо суръати васеъшавӣ ва қувваи кашиши ин бофтаҳои «ақл»-ро аз рӯи ҳаҷми моеъ ва фишори интиқолшуда ба таври миқдорӣ омӯхтаем.Моделҳои аналитикӣ барои муқаррар кардани робитаи қувваи дарозкунӣ барои варақҳои трикотажӣ ва бофташуда таҳия карда шудаанд.Мо инчунин якчанд усулҳои барномасозии механикиро барои матоъҳои интеллектуалӣ барои ҳаракати мултимодалӣ тавсиф мекунем, аз ҷумла тамдиди дуҷониба, печидан, тавсеаи радиалӣ ва қобилияти гузариш аз 2D ба 3D.Барои нишон додани тавоноии равиши худ, мо инчунин AMF-ро ба матоъҳои тиҷоратӣ ё бофандагӣ муттаҳид хоҳем кард, то конфигуратсияи онҳоро аз сохторҳои ғайрифаъол ба сохторҳои фаъол, ки деформатсияҳои гуногунро ба вуҷуд меоранд, иваз кунем.Мо инчунин ин консепсияро дар якчанд курсиҳои озмоишии озмоишӣ, аз ҷумла печонидани барномарезишавандаи риштаҳо барои тавлиди ҳарфҳои дилхоҳ ва сохторҳои биологии тағирёбанда ба шакли объектҳо ба монанди шабпаракҳо, сохторҳои чорпояи ва гулҳо нишон додем.
Матоъҳои нассоҷӣ сохторҳои чандирии дученака мебошанд, ки аз риштаҳои якченакаи бо ҳам бофташуда ба монанди риштаҳо, риштаҳо ва нахҳо ташаккул ёфтаанд.Нассоҷӣ яке аз технологияҳои қадимтарини инсоният буда, бо сабаби бароҳатӣ, мутобиқшавӣ, нафаскашӣ, эстетика ва ҳифзи он дар тамоми ҷанбаҳои ҳаёт васеъ истифода мешавад.Матоъҳои интеллектуалӣ (инчунин бо номи либосҳои интеллектуалӣ ё матоъҳои роботӣ маълуманд) аз сабаби потенсиали бузурги худ дар барномаҳои роботӣ дар тадқиқот бештар истифода мешаванд20,52.Матоъҳои интеллектуалӣ ваъда медиҳанд, ки таҷрибаи инсонии мутақобила бо ашёи нармро такмил дода, ба тағирёбии парадигма дар соҳае, ки ҳаракат ва қувваҳои матои тунук ва чандирро барои иҷрои вазифаҳои мушаххас идора кардан мумкин аст, фароҳам меорад.Дар ин мақола, мо ду равишро ба истеҳсоли нассоҷиҳои интеллектуалӣ дар асоси AMF49-и охирини худ меомӯзем: (1) AMF-ро ҳамчун риштаи фаъол барои эҷод кардани нассоҷиҳои интеллектуалӣ бо истифода аз технологияҳои анъанавии истеҳсоли нассоҷӣ истифода баред;(2) AMF-ро мустақиман ба матоъҳои анъанавӣ барои ҳавасманд кардани ҳаракат ва деформатсияи дилхоҳ гузоред.
AMF аз як қубури силиконии дохилӣ барои таъмини нерӯи гидравликӣ ва як чархаи берунӣ барои маҳдуд кардани тавсеаи радиалии он иборат аст.Ҳамин тариқ, AMF-ҳо ҳангоми фишор ба дарозии дароз кашида мешаванд ва баъдан қувваҳои контрактӣ нишон медиҳанд, ки ҳангоми баровардани фишор ба дарозии аслии худ бармегарданд.Онҳо дорои хосиятҳои монанд ба нахҳои анъанавӣ, аз ҷумла чандирӣ, диаметри хурд ва дарозии дароз.Бо вуҷуди ин, AMF нисбат ба ҳамтоёни муқаррарии худ аз ҷиҳати ҳаракат ва қувва фаъолтар ва назоратшаванда аст.Бо илҳоми пешрафтҳои босуръати охирин дар нассоҷиҳои интеллектуалӣ, мо дар ин ҷо чор равиши асосии истеҳсоли нассоҷиҳои интеллектуалиро тавассути татбиқи AMF ба технологияи деринаи истеҳсоли матоъ пешниҳод мекунем (Расми 1).
Роҳи аввал бофандагӣ аст.Мо технологияи бофандагии бофандагӣ барои истеҳсоли матои реактивии трикотажиро истифода мебарем, ки ҳангоми ба кор даровардани гидравликӣ ба як самт паҳн мешавад.Варақаҳои бофандагӣ хеле дароз ва дарозшавандаанд, аммо нисбат ба варақҳои бофташуда осонтар кушода мешаванд.Вобаста ба усули назорат, AMF метавонад қаторҳои алоҳида ё маҳсулоти пурраро ташкил диҳад.Илова ба варақаҳои ҳамвор, намунаҳои бофандагии қубурӣ низ барои истеҳсоли сохторҳои холӣ AMF мувофиқанд.Усули дуюм бофандагӣ аст, ки дар он мо ду AMF-ро ҳамчун чӯб ва бофта истифода мебарем, то як варақи росткунҷаи бофташуда ташкил карда шавад, ки мустақилона дар ду самт васеъ шуда метавонад.Варақаҳои бофташуда назар ба варақҳои трикотажӣ бештар назоратро (дар ҳарду самт) таъмин мекунанд.Мо инчунин AMF-ро аз риштаи анъанавӣ бофтаем, то варақи оддии бофташуда созем, ки онро танҳо дар як самт кушодан мумкин аст.Усули сеюм – васеъкунии радиалӣ – як варианти техникаи бофандагӣ мебошад, ки дар он АМП на дар росткунҷа, балки дар шакли спирал ҷойгир шудаанд ва риштаҳо маҳдудияти радиалиро таъмин мекунанд.Дар ин ҳолат, бофташуда дар зери фишори даромад радиатсионӣ васеъ мешавад.Усули чорум ин аст, ки AMF-ро ба варақи матои ғайрифаъол часпонед, то ҳаракати каҷ дар самти дилхоҳ эҷод кунед.Мо панели рахнакунандаи ғайрифаъолро ба як тахтаи фаъол аз нав танзим кардем, ки AMF-ро дар атрофи канори он идора кунем.Ин табиати барномарезишавандаи AMF барои сохторҳои мулоими шакли табдилдиҳандаи биологӣ имкониятҳои бешуморро мекушояд, ки мо метавонем объектҳои ғайрифаъолро ба объектҳои фаъол табдил диҳем.Ин усул содда, осон ва зуд аст, аммо метавонад дарозумрии прототипро зери хатар гузорад.Хонанда ба равишҳои дигари адабиёт ишора мешавад, ки ҷиҳатҳои қавӣ ва заъфи ҳар як хосияти бофтаро муфассал баён мекунанд21,33,34,35.
Аксари риштаҳо ё риштаҳое, ки барои сохтани матоъҳои анъанавӣ истифода мешаванд, дорои сохторҳои ғайрифаъол мебошанд.Дар ин кор, мо AMF-и қаблан таҳиякардаи худро, ки метавонад ба дарозии метр ва диаметри субмиллиметрӣ мерасад, барои иваз кардани риштаҳои анъанавии пассивии нассоҷӣ бо AFM барои эҷод кардани матоъҳои интеллектуалӣ ва фаъол барои доираи васеи барномаҳо истифода мебарем.Дар бахшҳои зерин усулҳои муфассали сохтани прототипҳои бофандагии интеллектуалӣ тавсиф карда мешаванд ва вазифаҳо ва рафтори асосии онҳоро пешниҳод мекунанд.
Мо бо истифода аз техникаи бофандагии бофандагӣ се ҷомаи AMF-ро дастӣ сохтем (расми 2А).Интихоби мавод ва мушаххасоти муфассали AMFs ва прототипҳоро дар бахши Усулҳо пайдо кардан мумкин аст.Ҳар як AMF роҳи печдорро (инчунин масир номида мешавад) пайравӣ мекунад, ки ҳалқаи симметриро ташкил медиҳад.Халқаҳои ҳар як қатор бо ҳалқаҳои сатрҳои боло ва поёни онҳо мустаҳкам карда мешаванд.Ҳалқаҳои як сутуни перпендикуляр ба курс ба як чоҳ муттаҳид карда мешаванд.Прототипи бофандагии мо аз се қатори ҳафт дарз (ё ҳафт дӯз) дар ҳар як сатр иборат аст.Ҳалқаҳои болоӣ ва поёнӣ собит нестанд, бинобар ин мо метавонем онҳоро ба чӯбҳои металлии мувофиқ пайваст кунем.Прототипҳои трикотажӣ нисбат ба матоъҳои маъмулии трикотажӣ аз сабаби сахтии баландтари AMF дар муқоиса бо риштаҳои муқаррарӣ осонтар кушода мешаванд.Аз ин рӯ, мо ҳалқаҳои қаторҳои ҳамсояро бо ресмонҳои тунуки эластикӣ бастаем.
Прототипҳои гуногуни бофандагии интеллектуалӣ бо конфигуратсияҳои гуногуни AMF татбиқ карда мешаванд.$A) Варақаи бофандагӣ аз се АМФ сохта шудааст.$B) Варақаи бофташудаи дуҷонибаи ду AMF.(C) Лавҳаи бофташудаи яктарафа, ки аз AMF ва риштаи акрилӣ сохта шудааст, метавонад бори 500 граммро бардошт, ки вазни он 192 маротиба (2,6 г) аст.(D) Сохтори радиалӣ васеъшаванда бо як AMF ва риштаи пахта ҳамчун маҳдудияти радиалӣ.Мушаххасоти муфассалро дар бахши Усулҳо пайдо кардан мумкин аст.
Гарчанде ки ҳалқаҳои зигзаги бофандагӣ метавонанд дар самтҳои гуногун дароз карда шаванд, бофандагии прототипи мо аз сабаби маҳдудият дар самти ҳаракат асосан дар самти ҳалқа зери фишор васеъ мешавад.Дарозии ҳар як AMF ба васеъ шудани майдони умумии варақи трикотажӣ мусоидат мекунад.Вобаста ба талаботи мушаххас, мо метавонем се AMF-ро мустақилона аз се манбаи гуногуни моеъ назорат кунем (Расми 2А) ё ҳамзамон аз як манбаи моеъ тавассути паҳнкунандаи моеъи 1 то 3.Дар расм.2A намунаи прототипи трикотажиро нишон медиҳад, ки майдони ибтидоии он ҳангоми фишор ба се AMP (1,2 МПа) 35% зиёд шудааст.Қобили зикр аст, ки AMF дарозии баланди ҳадди аққал 250% дарозии аслии худро ба даст меорад49, аз ин рӯ варақҳои трикотажӣ метавонанд ҳатто бештар аз версияҳои ҷорӣ дароз кунанд.
Мо инчунин бо истифода аз техникаи оддии бофандагӣ варақаҳои дуҷонибаи бофандагӣ аз ду AMF ташкил кардем (Расми 2B).Барг ва бофтаи AMF бо кунҷҳои рост ба ҳам пайваст шуда, як шакли оддии салибро ташкил медиҳанд.Бофтани прототипи мо ҳамчун бофтани мувозинати оддӣ тасниф карда шуд, зеро ҳам риштаҳо ва ҳам риштаҳо аз як андозаи ришта сохта шудаанд (барои тафсилот ба бахши Усулҳо нигаред).Баръакси риштаҳои оддӣ, ки метавонанд пӯшишҳои тезро ташкил кунанд, AMF истифодашаванда ҳангоми баргаштан ба риштаи дигари намунаи бофандагӣ радиуси муайяни каҷро талаб мекунад.Аз ин рӯ, варақҳои бофташуда аз AMP нисбат ба матоъҳои анъанавии бофташуда зичии камтар доранд.AMF-намуди S (диаметри берунӣ 1,49 мм) радиуси ҳадди ақали қад 1,5 мм дорад.Масалан, прототипи бофандагӣ, ки мо дар ин мақола пешниҳод мекунем, дорои як риштаи 7 × 7 мебошад, ки дар он ҳар як буриш бо гиреҳи ресмони тунуки эластикӣ устувор карда мешавад.Бо истифода аз ҳамон техникаи бофандагӣ, шумо метавонед риштаҳои бештар гиред.
Вақте ки AMF мувофиқ фишори моеъро мегирад, варақи бофташуда майдони худро дар самти бофта ё бофтан васеъ мекунад.Аз ин рӯ, мо андозаҳои варақи бофташударо (дарозӣ ва паҳнӣ) бо роҳи мустақилона тағир додани миқдори фишори вуруд ба ду AMP назорат кардем.Дар расм.2B прототипи бофташударо нишон медиҳад, ки ҳангоми фишор ба як AMP (1,3 МПа) то 44% майдони аслии он васеъ шудааст.Дар як вакт ба амал баровардани фишор ба ду АМФ майдон 108 фоиз афзуд.
Мо инчунин аз як AMF як варақи бофташудаи яктарафа бо риштаҳои бофташуда ва акрилӣ ҳамчун бофта сохтем (расми 2C).AMF-ҳо дар ҳафт қатори зигзаг ҷойгир шудаанд ва риштаҳо ин қаторҳои AMF-ро бо ҳам мепайванданд, то як варақи росткунҷаи матоъро ташкил кунанд.Ин прототипи бофташуда нисбат ба расми 2В зичтар буд, ба шарофати риштаҳои мулоими акрилӣ, ки тамоми варақро ба осонӣ пур мекарданд.Азбаски мо танҳо як AMF-ро ҳамчун варақ истифода мебарем, варақи бофташуда метавонад танҳо дар зери фишор васеъ шавад.Дар расми 2C намунаи прототипи бофташуда нишон дода шудааст, ки майдони ибтидоии он бо афзоиши фишор (1,3 МПа) 65% зиёд мешавад.Илова бар ин, ин порчаи бофташуда (вазнаш 2,6 грамм) бори 500 граммро бардошта метавонад, ки вазни он 192 маротиба зиёд аст.
Ба ҷои ҷойгир кардани AMF дар шакли зигзаг барои сохтани варақи бофташудаи росткунҷа, мо як шакли спирали ҳамвори AMF-ро сохтем, ки баъдан бо риштаи пахта ба таври радиатсионӣ маҳдуд карда шуда, варақи мудаввари бофташуда эҷод карда шуд (Расми 2D).Сахтии баланди AMF пур кардани онро дар минтақаи марказии табақ маҳдуд мекунад.Бо вуҷуди ин, ин пӯшишро аз риштаҳои эластикӣ ё матоъҳои эластикӣ сохтан мумкин аст.Ҳангоми гирифтани фишори гидравликӣ, AMP дарозии дарозии худро ба васеъшавии радиалии варақ табдил медиҳад.Инчунин бояд қайд кард, ки ҳам диаметри берунӣ ва ҳам даруни шакли спиралӣ аз ҳисоби маҳдудияти радиалии филаментҳо зиёд мешавад.Тасвири 2D нишон медиҳад, ки ҳангоми фишори гидравликии 1 МПа шакли варақи мудаввар то 25% майдони аслии он васеъ мешавад.
Мо дар ин ҷо равиши дуюми сохтани бофандагии интеллектуалиро пешниҳод менамоем, ки дар он мо AMF-ро ба як порчаи ҳамвори матоъ часпонида, онро аз сохтори ғайрифаъол ба сохтори фаъол идорашаванда аз нав танзим мекунем.Диаграммаи конструктивии гардонандаи хамкунанда дар расм нишон дода шудааст.3A, ки дар он AMP аз мобайн печонида мешавад ва ба рахи матои васеънашаванда (матои пахтагии пахта) бо истифода аз лентаи дутарафа ҳамчун илтиём часпонида мешавад.Пас аз мӯҳр, болои AMF озод аст, ки дароз карда шавад, дар ҳоле ки поёни он бо лента ва матоъ маҳдуд аст, ки рахро ба матоъ хам мекунад.Мо метавонем ягон қисми фаъолкунандаи хамкуниро дар ҳама ҷо ғайрифаъол созем, танҳо ба он тасмаи лента часпонед.Сегменти ғайрифаъол ҳаракат карда наметавонад ва ба сегменти ғайрифаъол табдил меёбад.
Матоъҳо тавассути пайваст кардани AMF ба матоъҳои анъанавӣ аз нав танзим карда мешаванд.(A) Консепсияи тарҳрезӣ барои диски печанда тавассути ширеш кардани AMF-и ядишуда ба матои дарознашаванда сохта шудааст.$B) Хамидани прототипи фаъолкунанда.(C) Аз нав танзим кардани матои росткунҷа ба роботи чорпояи фаъол.Матоъхои гайричаслим: куртаи пахтагин.Матои дароз: полиэстер.Мушаххасоти муфассалро дар бахши Усулҳо пайдо кардан мумкин аст.
Мо якчанд прототипи фаъолкунакҳои печонидани дарозии гуногунро сохтем ва ба онҳо бо гидравлик фишор овардем, то ҳаракати каҷро эҷод кунем (Расми 3B).Муҳим он аст, ки AMF-ро дар як хати рост гузоштан ё печонида кардан мумкин аст, то риштаҳои сершуморро ташкил кунад ва сипас ба матоъ часпонида шавад, то диски каҷро бо шумораи мувофиқи риштаҳо созад.Мо инчунин варақи бофтаи ғайрифаъолро ба сохтори фаъоли тетрапод табдил додем (Расми 3C), ки дар он мо AMF-ро барои роҳ кардани сарҳадҳои бофтаи росткунҷаи васеънашаванда (матои мушлини пахта) истифода бурдем.AMP ба матоъ бо порчаи лентаи дутарафа часпонида мешавад.Миёнаи ҳар як канори он лента карда мешавад, то ғайрифаъол шавад, дар ҳоле ки чор кунҷ фаъол боқӣ мемонад.Сарпӯши болоии матоъ (полиэстер) ихтиёрӣ аст.Чор кунчи матоъ хангоми пахш кардан хам мешавад (ба по ба назар мерасад).
Мо барои ба таври миқдорӣ омӯхтани хосиятҳои матоъҳои интеллектуалии таҳияшуда як курсии санҷишӣ сохтем (ниг. фасли Усулҳо ва Расми S1).Азбаски њамаи намунањо аз АМФ сохта шудаанд, тамоюли умумии натиљањои таҷриба (расми 4) ба хусусиятњои асосии АМФ мувофиќат мекунад, яъне фишори воридотї ба дарозшавии баромад ва ба ќувваи фишурдаї мутаносиби баръакс мебошад.Аммо, ин матоъҳои интеллектуалӣ дорои хусусиятҳои беназир мебошанд, ки конфигуратсияҳои мушаххаси онҳоро инъикос мекунанд.
Хусусиятҳои конфигуратсияҳои интеллектуалии нассоҷӣ.(A, B) Каҷҳои гистерезис барои фишори даромад ва дарозии баромад ва қувва барои варақҳои бофташуда.(C) Васеъ кардани майдони варақи бофташуда.(D,E) Муносибати байни фишори воридотӣ ва дарозии баромад ва қувва барои либосҳои трикотажӣ.$E) Васеъ кардани масоњати иншооти ба таври радиатсионӣ васеъшаванда.$G) Кунљи каддињандаи се дарозии гардонандаи каљ.
Ҳар як AMF-и варақи бофташуда ба фишори вуруди 1 МПа дучор шуда буд, то тақрибан 30% дарозшавиро тавлид кунад (расми 4А).Мо ин ҳадди аксарро барои тамоми таҷриба бо якчанд сабаб интихоб кардем: (1) барои эҷод кардани дарозии назаррас (тақрибан 30%) барои таъкид кардани хатҳои гистерези онҳо, (2) барои пешгирӣ кардани велосипедронӣ аз таҷрибаҳои гуногун ва прототипҳои такрорӣ, ки боиси вайроншавии тасодуфӣ ё нокомӣ мешаванд..дар зери фишори баланди моеъ.Минтақаи мурда ба таври равшан намоён аст ва бофта то ба 0,3 МПа расидани фишори даромад бе ҳаракат мемонад.Нақшаи гистерезиси дарозшавии фишор фосилаи калонро байни фазаҳои обкашӣ ва озодкунӣ нишон медиҳад, ки ҳангоми тағир додани варақи бофташуда ҳаракати худро аз васеъшавӣ ба кашишагӣ талафоти назарраси энергия вуҷуд дорад.(расми 4А).Пас аз ба даст овардани фишори вуруди 1 МПа, варақи бофташуда метавонад қувваи кашиши 5,6 Нро ба амал орад (расми 4Б).Нақшаи гистерези фишори фишор инчунин нишон медиҳад, ки хатти азнавсозӣ тақрибан бо каҷи афзоиши фишор мувофиқат мекунад.Тавсеаи майдони варақи бофташуда аз миқдори фишоре, ки ба ҳар як ду AMF истифода шудааст, вобаста буд, тавре ки дар қитъаи сатҳи 3D нишон дода шудааст (расми 4С).Таҷрибаҳо инчунин нишон медиҳанд, ки варақи бофташуда метавонад 66% васеъшавии майдонро ба вуҷуд оварад, вақте ки AMF-ҳои бофта ва бофтаи он ҳамзамон ба фишори гидравликии 1 МПа дучор мешаванд.
Натиҷаҳои таҷрибавӣ барои варақи трикотажӣ намунаи шабеҳро ба варақи бофташуда нишон медиҳанд, аз ҷумла фосилаи васеъи гистерезис дар диаграммаи шиддат-фишор ва хатҳои такрории қувваи фишор.Варақи трикотажӣ дарозшавиро 30% нишон дод, ки пас аз он қувваи фишурдашавӣ дар фишори вуруди 1 МПа 9 Н буд (расми 4Д, Е).
Дар мавриди варақи мудаввар бофташуда масоҳати ибтидоии он нисбат ба майдони ибтидоӣ пас аз дучор шудан ба фишори моеъи 1 МПа 25% зиёд шуд (расми 4F).Пеш аз он ки намуна ба васеъшавӣ оғоз кунад, як минтақаи мурдаи фишори вуруд то 0,7 МПа мавҷуд аст.Ин минтақаи калони мурда интизор буд, зеро намунаҳо аз AMF-ҳои калонтар сохта шудаанд, ки барои бартараф кардани фишори ибтидоии онҳо фишори баландтарро талаб мекарданд.Дар расм.4F инчунин нишон медиҳад, ки хатти озодкунӣ тақрибан бо каҷи афзоиши фишор мувофиқат мекунад, ки талафоти ками энергияро ҳангоми иваз кардани диск нишон медиҳад.
Натоиҷи таҷрибавӣ барои се фаъолкунандаи хампеша (аз нав конфигуратсияи бофтаҳо) нишон медиҳад, ки хатҳои гистерезисии онҳо шакли шабеҳ доранд (Расми 4G), ки дар он ҷо онҳо минтақаи мурдаи фишори вурудро то 0,2 МПа пеш аз бардоштан эҳсос мекунанд.Мо ҳамон ҳаҷми моеъро (0,035 мл) ба се диски печонидашуда (L20, L30 ва L50 мм) татбиқ кардем.Бо вуҷуди ин, ҳар як фаъолкунанда қуллаҳои фишори гуногунро аз сар мегузаронид ва кунҷҳои гуногуни каҷро ба вуҷуд овард.Фаъолкунандаҳои L20 ва L30 мм фишори вуруди 0,72 ва 0,67 МПа-ро аз сар гузаронида, ба кунҷҳои каҷ ба 167° ва 194° расидаанд.Диски дарозтарини кад (дарозиаш 50 мм) ба фишори 0,61 МПа тоб оварда, ба кунҷи максималии хамшавӣ 236° расид.Қитъаҳои гистерезиси кунҷи фишор инчунин фосилаҳои нисбатан калонро байни хатҳои фишордиҳӣ ва озодкунӣ барои ҳар се диски печдор ошкор карданд.
Муносибати байни ҳаҷми воридот ва хосиятҳои баромад (дарозшавӣ, қувва, васеъшавии майдон, кунҷи каҷ) барои конфигуратсияҳои бофандагии дар боло зикршударо дар расми иловагии S2 пайдо кардан мумкин аст.
Натиҷаҳои таҷрибавӣ дар фасли қаблӣ муносибати мутаносиби байни фишори воридшаванда ва дарозшавии баромади намунаҳои AMF-ро равшан нишон медиҳанд.Чӣ қадаре ки АМБ қавитар бошад, ҳамон қадар дарозии он инкишоф меёбад ва энергияи чандирӣ бештар ҷамъ мешавад.Аз ин рӯ, қувваи фишурдаи он ҳамон қадар зиёдтар аст.Натиҷаҳо инчунин нишон доданд, ки намунаҳо ҳангоми пурра бартараф кардани фишори воридотӣ ба ҳадди ниҳоии фишурдани худ расиданд.Ҳадафи ин бахш муқаррар кардани робитаи мустақим байни дарозкунӣ ва қувваи ҳадди аксар коҳишёбии варақҳои трикотажӣ ва бофташуда тавассути моделсозии таҳлилӣ ва санҷиши таҷрибавӣ мебошад.
Қувваи максималии контрактативии Fout (дар фишори вуруди P = 0) як AMF дар ref 49 дода шуда, ба таври зерин дубора ҷорӣ карда шудааст:
Дар байни онҳо, α, E ва A0 мутаносибан омили дарозкунӣ, модули Янг ва майдони буриши найи силикон мебошанд;к – коэффисиенти сахтии спирал;x ва li ҷуброн ва дарозии ибтидоӣ мебошанд.AMP, мутаносибан.
муодилаи дуруст.(1) Варақаҳои трикотажӣ ва бофташударо мисол гиред (расми 5А, В).Қувваҳои коҳишёбии маснуоти трикотажӣ Fkv ва маснуоти бофташуда Fwh мутаносибан бо муодилаи (2) ва (3) ифода карда мешаванд.
ки дар он mk - шумораи ҳалқаҳо, φp - кунҷи ҳалқаи матои трикотажӣ ҳангоми сӯзандору (расми 5А), mh - шумораи риштаҳо, θhp - кунҷи пайвастшавии матои трикотажӣ дар вақти сӯзандору (расми 5В), εkv εwh - варақи бофандагӣ ва деформатсияи варақи бофташуда, F0 - шиддати ибтидоии спирал.Баромади муфассали муодила.(2) ва (3)-ро дар маълумоти иловагӣ пайдо кардан мумкин аст.
Эҷоди як модели таҳлилӣ барои муносибати дарозшавии қувваи.(A,B) Тасвирҳои модели аналитикӣ барои варақҳои бофандагӣ ва бофташуда мутаносибан.(C,D) Муқоисаи моделҳои таҳлилӣ ва маълумоти таҷрибавӣ барои варақҳои трикотажӣ ва бофташуда.RMSE Root маънои хатои квадратӣ.
Барои санҷидани модели таҳияшуда мо бо истифода аз намунаҳои бофташуда дар расми 2А ва намунаҳои бофташуда дар расми 2Б таҷрибаҳои дарозкуниро анҷом додем.Қувваи кашиш дар 5% афзоиш барои ҳар як тамдиди баста аз 0% то 50% чен карда шуд.Инҳирофоти миёна ва стандартии панҷ озмоиш дар расми 5С (бофандагӣ) ва расми 5D (бофандагӣ) оварда шудаанд.Каҷҳои модели аналитикӣ бо муодилаҳо тавсиф карда мешаванд.Параметрҳои (2) ва (3) дар Ҷадвали оварда шудаанд.1. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки модели аналитикӣ бо маълумоти таҷрибавӣ дар тамоми диапазони дарозшавӣ бо хатогии миёнаи квадратии реша (RMSE) барои либосҳои трикотажӣ 0,34 Н, барои AMF H бофташуда (самти уфуқӣ) 0,21 Н ва 0,17 Н мувофиқат мекунад. барои AMF бофташуда.V (самти амудӣ).
Илова ба ҳаракатҳои асосӣ, матоъҳои интеллектуалии пешниҳодшударо метавон ба таври механикӣ барномарезӣ кард, то ҳаракатҳои мураккабтарро, аз қабили S-хам, кашиши радиалӣ ва деформатсияи 2D то 3D таъмин кунанд.Мо дар ин ҷо якчанд усулҳоро барои барномарезии матоъҳои интеллектуалии ҳамвор ба сохторҳои дилхоҳ пешниҳод мекунем.
Илова ба васеъ кардани домен дар самти хаттӣ, варақҳои бофташудаи яктарафа метавонанд ба таври механикӣ барномарезӣ карда шаванд, то ҳаракати мултимодалиро эҷод кунанд (расми 6А).Мо васеъшавии варақи бофташударо ҳамчун ҳаракати печидан аз нав танзим карда, яке аз чеҳраҳои онро (боло ё поён) бо риштаи дӯзандагӣ маҳдуд мекунем.Лавҳаҳо одатан дар зери фишор ба сатҳи маҳдудкунанда хам мешаванд.Дар расм.6а ду мисоли панельхои бофташуда нишон дода шудааст, ки хангоми танг будани як ними он аз тарафи боло ва ними дигараш дар тарафи поён танг буда, шакли S мешаванд.Интихобан, шумо метавонед як ҳаракати даврашаклро эҷод кунед, ки дар он танҳо тамоми чеҳра маҳдуд аст.Варақи бофташудаи яктарафаро инчунин бо роҳи пайваст кардани ду нуги он ба сохтори қубурӣ ба гилеми фишурда табдил додан мумкин аст (расми 6Б).Остинро ба болои ангушти ишорати шахс мепӯшанд, то фишурда шавад, як шакли табобати масҳ барои рафъи дард ё беҳтар кардани гардиши хун.Он метавонад барои мувофиқ кардани дигар узвҳои бадан, аз қабили дастҳо, пояҳо ва пойҳо андоза карда шавад.
Имконияти бофтани варақҳо дар як самт.$A) Эҷоди сохторҳои деформатсияшаванда аз ҳисоби барномарезии шакли риштаҳои дӯзандагӣ.$B) Отини фишурдани ангушт.(C) Варианти дигари варақи бофташуда ва татбиқи он ҳамчун остин фишурдасозии бозу.(D) Боз як прототипи остини фишурдашуда, ки аз навъи M AMF, риштаи акрилӣ ва тасмаҳои Velcro сохта шудааст.Мушаххасоти муфассалро дар бахши Усулҳо пайдо кардан мумкин аст.
Дар расми 6С мисоли дигари як варақи бофташудаи якҷониба аз як AMF ва риштаи пахта нишон дода шудааст.Варақ метавонад 45% дар майдони васеъ (дар 1,2 МПа) ё дар зери фишор ҳаракати даврӣ гардад.Мо инчунин як варақро барои сохтани остини фишурдани бозуи пешона тавассути пайваст кардани тасмаҳои магнитӣ ба охири варақ дохил кардем.Прототипи дигари остини фишурдасозии бозуи пешона дар расми 6D нишон дода шудааст, ки дар он варақҳои бофташудаи яктарафа аз Намуди M AMF (ниг. Усулҳо) ва риштаҳои акрилӣ барои тавлиди қувваҳои фишурдани қавитар сохта шудаанд.Мо канори варақҳоро бо тасмаҳои Velcro муҷаҳҳаз кардем, то ба осонӣ васл карда шавад ва барои андозаҳои гуногуни даст.
Технологияи маҳдудкунӣ, ки васеъшавии хатиро ба ҳаракати каҷ табдил медиҳад, инчунин ба варақҳои дуҷонибаи бофташуда татбиқ карда мешавад.Мо риштаҳои пахтагинро дар як тарафи қаҳва мебандем ва варақҳои бофташударо мебандем, то ки онҳо васеъ нашаванд (расми 7А).Ҳамин тариқ, вақте ки ду AMF новобаста аз ҳамдигар фишори гидравликӣ мегиранд, варақ ҳаракати дуҷонибаи печиданро аз сар мегузаронад ва сохтори ихтиёрии сеченакаро ба вуҷуд меорад.Дар равиши дигар, мо риштаҳои васеънашавандаро барои маҳдуд кардани як самти варақҳои дуҷониба истифода мебарем (Расми 7B).Ҳамин тариқ, варақ метавонад ҳангоми фишори AMF мувофиқ ҳаракатҳои мустақили хам кардан ва дарозкуниро анҷом диҳад.Дар расм.7B мисолеро нишон медиҳад, ки дар он варақи бофташудаи дуҷониба идора карда мешавад, то дар атрофи аз се ду ҳиссаи ангушти инсон бо ҳаракати хам печонида шавад ва сипас дарозии онро дароз кунад, то қисми боқимондаро бо ҳаракати дароз пӯшонад.Ҳаракати дуҷонибаи варақҳо метавонад барои тарроҳии мӯд ё таҳияи либоси оқилона муфид бошад.
Варақаи бофташудаи дуҷониба, варақи трикотажӣ ва қобилиятҳои тарроҳии радиатсионӣ васеъшаванда.(A) Панелҳои дуҷонибаи дуҷонибаи бофташуда барои эҷоди як хами дуҷониба.(B) Панелҳои бофтани дуҷонибаи яктарафа маҳдудшуда чандир ва дарозшавиро ба вуҷуд меоранд.(C) Лавҳаи бофандагии хеле чандирӣ, ки метавонад ба каҷшавии сатҳи гуногун мувофиқат кунад ва ҳатто сохторҳои қубуриро ташкил диҳад.$D) муайян кардани хати марказии сохтори радиатсионӣ васеъшаванда, ки шакли гиперболии параболиро ташкил медиҳад (чипсҳои картошка).
Ду ҳалқаи ҳамшафати қаторҳои боло ва поёнии қисми бофандагиро бо риштаи дӯзандагӣ пайваст кардем, то канда нашавад (расми 7С).Ҳамин тариқ, варақи бофташуда комилан чандир аст ва ба каҷҳои гуногуни рӯизаминӣ, ба монанди сатҳи пӯсти дастҳо ва бозуҳои инсон хуб мутобиқ мешавад.Мо инчунин бо роҳи пайваст кардани нугҳои қисми бофандагӣ ба самти сафар як сохтори қубурӣ (остин) сохтем.Остин дар атрофи ангушти ишорати шахс хуб печонида мешавад (расми 7С).Синуозии матои бофташуда мувофиқати аъло ва деформатсияро таъмин мекунад, ки истифодаи онро дар пӯшидани интеллектуалӣ осон мекунад (дастпӯшҳо, остинҳои фишурда), бароҳатӣ (тавассути мувофиқат) ва таъсири табобатӣ (тавассути фишурда).
Илова ба тавсеаи радиалии 2D дар самтҳои гуногун, варақҳои бофташудаи даврашакл инчунин метавонанд барои сохтани сохторҳои 3D барномарезӣ шаванд.Мо хатти марказии бофтаи мудавварро бо риштаи акрилӣ маҳдуд кардем, то тавсеаи якхелаи радиалии онро халалдор созем.Дар натиҷа, шакли ҳамвории аслии варақи бофташуда пас аз фишор ба шакли гиперболии параболӣ (ё чипсҳои картошка) табдил ёфт (расми 7D).Ин қобилияти тағир додани шакл метавонад ҳамчун механизми лифт, линзаи оптикӣ, пойҳои роботҳои мобилӣ амалӣ карда шавад ё метавонад дар тарроҳии мӯд ва роботҳои бионикӣ муфид бошад.
Мо як усули оддии эҷоди дискҳои флексияро тавассути ширеш кардани AMF ба рахи матои дарознашаванда таҳия кардем (расми 3).Мо ин консепсияро барои сохтани риштаҳои барномарезишавандаи шакл истифода мебарем, ки дар он мо метавонем қисмҳои сершумори фаъол ва ғайрифаъолро дар як AMF ба таври стратегӣ тақсим карда, шаклҳои дилхоҳро эҷод кунем.Мо чор филаменти фаъолро сохта ва барномарезӣ кардем, ки ҳангоми зиёд шудани фишор шакли худро аз рост ба ҳарф (UNSW) тағир дода метавонистанд (Расми иловагӣ S4).Ин усули оддӣ имкон медиҳад, ки деформатсияи AMF хатҳои 1D-ро ба шаклҳои 2D ва эҳтимолан ҳатто сохторҳои 3D табдил диҳад.
Дар равиши шабеҳ, мо як AMF-ро барои аз нав танзим кардани як пораи бофтаи муқаррарии ғайрифаъол ба тетраподи фаъол истифода бурдем (расми 8А).Консепсияҳои масир ва барномасозӣ ба консепсияҳое, ки дар расми 3С нишон дода шудаанд, монанданд.Аммо ба чои газворхои чоркунча матоъхои нахши чоркунчаро (сангпушт, пахтагин) истифода бурданд.Аз ин рӯ, пойҳо дарозтаранд ва сохторро баландтар бардоштан мумкин аст.Баландии сохтор тадриҷан дар зери фишор то он даме, ки пойҳои он ба замин перпендикуляр мешаванд, меафзояд.Агар фишори вуруд идома ёбад, пойҳо ба дарун меафтанд ва баландии сохторро паст мекунанд.Тетраподҳо метавонанд ҳаракатро иҷро кунанд, агар пойҳои онҳо бо намунаҳои яктарафа муҷаҳҳаз бошанд ё якчанд AMF-ро бо стратегияҳои манипуляцияи ҳаракат истифода баранд.Барои иҷрои вазифаҳои гуногун, аз ҷумла наҷотдиҳӣ аз сӯхтори ҷангал, биноҳои харобшуда ё муҳити хатарнок ва роботҳои интиқоли доруҳои тиббӣ роботҳои мулоим лозиманд.
Матоъ барои эҷоди сохторҳои тағирёбанда аз нав танзим карда мешавад.$A) AMF-ро ба сарҳади варақи матоъҳои ғайрифаъол часпонед ва онро ба сохтори чорпояи идорашаванда табдил диҳед.(BD) Ду мисоли дигари конфигуратсияи матоъ, табдил додани шабпаракҳо ва гулҳои ғайрифаъол ба шабпаракҳо.Матоъе, ки дароз намекунад: муслини пахтагини оддӣ.
Мо инчунин аз соддаӣ ва гуногунҷанбаи ин усули азнавбаркароркунии матоъ тавассути ҷорӣ кардани ду сохтори иловагии биологӣ барои тағир додани шакл истифода мебарем (Расмҳои 8B-D).Бо AMF-и масир, ин сохторҳои деформатсияшаванда аз варақаҳои бофтаи ғайрифаъол ба сохторҳои фаъол ва идорашаванда аз нав танзим карда мешаванд.Мо бо илҳом аз шабпараки монарх бо истифода аз як порчаи матои шабпаракшакл (муслини пахта) ва як пораи дарози AMF, ки дар зери болҳои он часпида буд, сохтори шабпаракро табдил додем.Вақте ки AMF зери фишор аст, болҳо боло мешаванд.Мисли Монарх Бабочка, болҳои чап ва рости роботи Бабочка як хел мезананд, зеро ҳарду аз ҷониби AMF идора карда мешаванд.Шабакаҳои бабочка танҳо барои намоиш дода мешаванд.Он мисли Smart Bird (Festo Corp., ИМА) парвоз карда наметавонад.Мо инчунин як гули матоъ сохтем (расми 8D), ки аз ду қабати панҷ гулбарг иборат аст.Мо AMF-ро дар зери ҳар як қабат пас аз канори берунии гулбаргҳо ҷойгир кардем.Дар аввал, гулҳо пурра шукуфта, бо тамоми гулбаргҳо пурра кушода мешаванд.Дар зери фишор, AMF ҳаракати каҷшавии гулбаргҳоро ба вуҷуд меорад ва боиси баста шудани онҳо мегардад.Ду AMF ҳаракати ду қабатро мустақилона назорат мекунанд, дар ҳоле ки панҷ гулбаргҳои як қабат дар як вақт мепечанд.
Вақти фиристодан: 26 декабри 2022