Fizik Sayesinde Basit Şişmelerden Karmaşık Hareketler

Enjekte edilen basınca bağlı olarak şekil değiştiren şişirilebilir aktüatörler güçlü olabilir, ancak büyük sınırlamaları, her zaman aynı şekilde deforme olmalarıdır.

Ancak araştırmacılar, origamiden yapısal ilham alarak, 3D baskılı aktüatörler yarattılar. sadece tek bir basınç kaynağıyla beslenen aktüatörlerden karmaşık hareketler elde etmek mümkündür. Bu nasıl yapılır? Aktüatörleri ek basınç kaynakları gerektirmeyecek şekilde fiziksel olarak bi-stabil hale getirerek.

Anahtar, aşağıdakilere dayalı olarak değiştirilmiş bir tasarımdır. Kresling deseni, her aktüatör, belirli bir miktarda pozitif basınç altında dışarı çıkacak ve bunu yaptıktan sonra sabit kalacak şekilde tasarlanmış özel olarak tasarlanmış bir bölüme (yukarıdaki resimde renkli üçgenler) sahiptir. Bu bölüm, belirli bir miktarda negatif basınç uygulanana kadar şeklini korur ve bölüm tekrar içeri girer.

Bu bölümün dışarı çıkıp çıkmaması aktüatörün şeklini değiştirir, dolayısıyla deforme olma şeklini değiştirir. Bu, basit bir aktüatörü iki kararlı hale getirir ve yalnızca tek bir basınç kaynağı kullanarak farklı hareketler yapabilir. Bu aktüatörlerden bir demet toplayın ve dikkatli basınç kontrolü ile karmaşık hareketler mümkün hale gelir. Sayfa sonunun hemen altına yerleştirilmiş iki kısa videoda eylem halinde görün.

İşte eşlik eden bir video Araştırma kağıdı aktüatör tasarımını gösterir. Bu aktüatörler, TPU ve PLA’dan 3D olarak basılmıştır. Bunun hemen altına yerleştirilmiş, tümü tek bir basınç kaynağı tarafından yönlendirilen karmaşık hareketleri gösteren 12 aktüatörlü bir sütunun videosu.

Origami ve doğal dünyamızda bulunan tasarımlar, genel olarak robotik ile iyi uyum sağlar ve bu kadar basit yapısal değişikliklerin bir tasarım üzerinde nasıl bu kadar büyük etkileri olabileceğini görmek büyüleyicidir.

[via TechXplore]