Gratias tibi ago pro natura.com adire.Versionem navigatoris limitata CSS auxilio uteris.Ad optimam experientiam commendamus ut navigatro renovato uteris (vel inactivare Compatibilitas Modus in Penitus Rimor).Praeterea, ad sustentationem permanentem, situm sine stylis et JavaScript ostendemus.
Simul labitur carousel trium ostentat.Bullae Priore et Posteriore utere ut per tres lapsus tempore moveantur, vel globulis lapsus utere in fine, ut per tres lapsus tempore moveatur.
Coniungendo textilia et musculos artificiales ad creandum textilia callida, multum attentionem trahit ab communitatibus tam scientificis quam industrialibus.Artificia callidi multa beneficia praebent, inclusa consolatione adaptiva et eminentia conformationis rebus, dum actuosam actuositatem praebent ad motus et vires desideratas.Hic articulus praebet novum genus textilia programmabilia callidissima adhibitis variis modis contexendi, texendi et conglutinandi fibras artificiales fluidas agitatae.Exemplar mathematicum elaboratum est ad describendam rationem vi elongationis schedae contextae et contextae, et tunc experimentum eius validitas probata est.Novae "doloris" lineamenta textilia altam flexibilitatem, conformitatem, et programmatio mechanica, ut multi-modales motus et deformationes capacitates efficiant pro latius ambitu applicationum.Varia textilia prototypa callidi facta sunt per verificationem experimentalem, inclusis variae figurae casuum mutationis sicut elongatio (usque ad 65%), area expansio (108%), expansio radialis (25%), et motus inclinatio.Notio reconfigurationis fibrarum traditionalium passivorum in structuras activas pro structurarum biomimeticarum conformandarum etiam exploratur.Proposita textilia callidioris expectantur faciliorem progressionem technicarum fatigationum, systematum hapticorum, robotarum mollium biomimeticorum, et electronicarum fatigabilium.
Robots rigidi valent cum in ambitu structuris laborant, sed difficultates habent cum contextu ignoto mutandi ambitus, qui usum eorum quaerendi vel explorandi limitant.Natura nos mirari pergit cum multis molitionibus inventivis ad res externas et ad diversitatem pertinentium.Exempli gratia, claviculas plantarum ascensionum multimodales motus, sicut flexiones et spirationes faciunt, ad explorandum ambitum incognitum in quaerendo idoneum subsidium1.Venus muscipula (Dionaea muscipula) capillos sensitivos in foliis habet qui, cum utitur, in locum praedae capiendae disrumpuntur.Nuper deformatio seu deformatio corporum a duabus superficiebus-dimensionalibus (2D) usque ad tres dimensiones (3D) formas quae structurae biologicae mimicae facta sunt an interesting investigationis thema 3,4.Hae figurae molles roboticae figuram mutant figuram accommodant ad culturas mutandas, multimodis motivum efficiunt, et vires applicant ad opus mechanicum perficiendum.Eorum perceptio in amplis applicationibus roboticis, incluso deployables5, reconfigurabiles ac sui valvis robots 6,7, machinas biomedicas, vehicula9, 10 et electronics expansas extendit.
Multae investigationes factae sunt ut laminas planas programmabiles evolvere quae, cum operatur, in tres dimensiones structuras multipliciter transformet.Simplex notio ad structuras deformabiles efficiendas est stratas componendas materiarum diversarum, quae flectunt et rugam stimuli12,13 expositae.Janbaz et al.14 et Li et al.15 Hoc conceptum ad effectum adduxerunt ut robots multimodales caloris sensitivos deformabiles crearent.Origami-substructio structurae elementorum stimulorum responsivarum incorporantium adhibita sunt ut tres dimensiones structuras implicatas crearent 16, 17,18.morphogenesis structurarum biologicarum animatus, Emmanuel et al.Figura-deformabiles elastomes creantur per canales aeris ordinando intra superficiem Flexilis, quae, sub pressione, in tres formas arbitrarias tres dimensivas transformat.
Integratio textorum vel textorum in robots molles deformabiles est aliud novum consilium conceptum, quod foeneratum late diffusum generavit.Fimbriae molles sunt et elasticae materiae e filato factae artificiis texendis, ut contexendo, texendo, plicando, nodum texendo.Mirabiles proprietates fabricarum, etiam flexibilitas, idoneus, elasticitas et respirabilitas, eas valde populares reddunt in omnibus a vestitu ad applicationes medicinae.Tres sunt aditus lati ad inserendi tela in robotica21.Primus aditus est textile uti passivum vel turpe in aliis componentibus.Hoc in casu, textus passivi commoditatem usori praebent cum rigidis componentibus portandis (motores, sensores, copiae potentiae).Sub hac accessu mollissima robotarum vel exoskeletorum mollissima cadunt.Exempli gratia, mollia exosceletona ad auxilia ambulandi 22 et subsidia cubiti 23, 24, 25, chirothecae molles debiles 26 ad auxilia manus et digiti, et robots bionici molles 27 .
Secunda accessio est textilibus uti passivis et limitibus partium mollium machinis roboticis.Actorum actuatores in hunc categoriam cadunt, ubi fabrica fabricari solet ut vas externum ad continendum caligarum vel cameram interiorem, fibram mollem actuatorem auctum efformans.Cum fonte externo pneumatico vel hydraulico subiectae sunt, actuatores molles in figura mutationes subeunt, inclusa elongatione, flexione vel tortuosa, secundum suam compositionem et configurationem pristinam.For example, Talman et al.Vestis talaris orthopaedica, constans serie loculorum fabricae, introducta est ad flexionem plantarum faciliorem ut gait28 restitueret.Rhoncus strata cum alia extensione componi potest ad motum anisotropicum creandum 29 .OmniSkins - pelliculae roboticae molles ex variis actuatoribus mollibus factae et materiae subiectae, obiectiva passiva in robots activos multifunctionales transformare possunt, quae multi-modales motus et deformationes pro variis applicationibus exercere possunt.Zhu et al.Liquidum textus musculi elaboraverunt, quae elongationem, flexum et varios motus deformationes generare potest.Buckner et al.Fibrae functiones integrae in fibras conventionales, ut fibras roboticas cum multiplicibus functionibus creent, ut actio, sentiendi, rigoris variabilis.Alii methodi huius generis in his tabellis 21, 33, 34, 35 reperiri possunt.
Recens accessus ad superiores textuum proprietates in campo mollium roboticorum componendis uti est filamentis reciprocis vel stimulis responsivis ad textilia callidioris adhibitis methodis fabricandis textilibus traditis utendo ut texendi, conexi et texendi modos 21, 36,37.Secundum compositionem materiae, bis tinctum reciprocus mutationem facit figurae subiectae ad actionem electricam, scelerisque vel pressionem, quae deformatio fabricae ducit.In hoc aditu, ubi textilia traditionalia in mollem roboticum systema inseruntur, formatio textilis in strato interiore (tincto) potius quam in strato occurrit.Ut huiusmodi, textilia callidi tractationem praestantem praebent in terminis multimodis motus, programmabilis deformatio, extensionis capacitas et facultas accommodandi rigorem.Exempli gratia, figura memoriae admixtionum (SMAs) et figurae memoriae polymerorum (SMPs) incorporari possunt ut figuram suam active moderari per excitationem scelerisque, ut hemming38, rugam remotionem 36,39, feedback tangentes et tangentes 40, 41, necnon adaptivam vestis wearable.ao 42 .Usus autem energiae scelerisque ad calefactionem et refrigerationem consequitur in responsione tarda et difficili refrigeratione et potestate.Recentius, Hiramitsu et al.McKibben musculi pulcherrimi 43, 44, pneumatici musculi artificiales, stamine tincto adhibiti sunt ad varias formas textorum activorum mutando structuram texendam.Etsi accessus hic copias altas praebet, ob indolem musculi McKibben, eius rate expansionis limitata est (<50%) et parva magnitudo effici non potest (diameter <0,9 mm).Praeterea difficile fuit formare exemplaria textilia acri ex texendis methodis quae acutas angulos requirunt.Ut rhoncus dolor textorum formare maziz et al.Electroactiva textilia wearable a connexione et texendo fila polymerorum electrosensitiva sunt explicata.
Nuper, novum genus musculi thermosensitivae artificialis emersit, constructum ex fibris polymerum valde contortis, arcubus polymerorum 47,48.Hae fibrae commercium in promptu sunt et facile incorporantur in texendo vel texendo ut vestes amet dolorosas efficiant.Quamvis progressiones, hi novi textilia caloris-sensitiva limitata responsionem habent temporibus propter necessitatem calefactionis et refrigerationis (exempli gratia textilia temperatura continentis) vel difficultas conficiendi exemplaria implicata et contexta, quae programma ad optatas deformationes et motus generandas possunt. .Exempla includunt expansionem radialem, 2D ad 3D transformationem figuram, vel expansionem bi-directionalem, quam hic offerimus.
Ad has praedictas difficultates superandas, hic articulus praebet novum textile squamosum fluidum agitatum factum ex fibris musculi artificialibus nuper introductis mollibus (AMF) 49,50,51.AMFs valde flexibiles, scalabiles, reduci possunt ad diametrum 0,8 mm longitudinum magnarum (saltem 5000 mm), rationem aspectum excelsum (longitudinis ad diametrum), necnon altam elongationem (saltem 245%), altam navitatem. efficientia, minus quam 20Hz responsio ieiunium).Ad creandum textilia callidi, utimur AMF ut tinctum activum ad formandum 2D musculi activi per connexionem et texendum technicas.Quantitative studuimus expansionem ratem et contractionem vim harum textuum "doloris" in terminis fluidi voluminis et pressionis liberati.Exempla analytica explicata sunt ad constituendum relationem vi elongationis pro laminis contextis et contextis.Plures etiam programmationis mechanicae describimus technicae artis textilia motus multimodis, incluso bi-directionali extensione, flexione, expansione radiali, et facultate transeundi ab 2D ad 3D.Ad cuius accessionis vim demonstrandam, AMF etiam in textilia commercialia vel textilia integramus, ut eorum configurationem mutent a passivis ad structuras activas, quae varias deformationes inducunt.Demonstravimus etiam conceptum hunc in pluribus scamnis experimentalibus testium, incluso flexione filiorum programmabilium ad producendas litteras desideratas et structuras biologicas varias in formas obiecti, ut papiliones, structuras quadrupedales et flores.
Fimbriae flexibiles sunt duae dimensiones structurae ex filis intertextis intertextis, quales sunt tinctae, filis et fibrae.Rhoncus unus ex vetustissimis technologiis hominum est ac late in omnibus vitae aspectibus ob eius consolationem, aptabilitatem, respirabilitatem, aestheticam tutelamque adhibetur.Callida textilia (etiam quae vestes captiosas vel fabricas roboticas vocant) magis magisque in investigationibus adhibentur ob magnam potentiam in applicationibus roboticis 20,52.Callida textilia pollicentur experientiam humanam se mutuo cum rebus mollibus emendare, in transcursu paradigma in campo ubi motus et copiae tenuis, flexibilis fabricae moderari possunt ad opera propria exercenda.In hac charta exploramus duos aditus ad productionem textilium callidiorum qui in recentibus nostris AMF49: (1) utimur AMF ut tinctum activum ad creandum textilia callidioris utentes technologias textili fabricandi tradito;(2) AMF inserere in textibus traditis directe ad optatum motum et deformationem incitare.
AMF tubus siliconis internus consistit ut potentiam hydraulicam et spiram helicam externam ad modum expansionis radialis circumscribat.Ita, AMFs longitudinaliter elongata cum pressio applicata et postea exhibent vires contractiles ad pristinam longitudinem cum pressione liberata est redire.Proprietates habent similes fibris traditis, etiam flexibilitatem, parvam, diametrum, longam.Nihilominus, AMF secundum motus et vires eius magis activum et moderatum quam conventionales versos.Inspirati recentibus rapidis progressus in textilibus captiosis, hic quattuor maiores aditus exhibemus ad producendos textilia callidior applicando AMF ad fabricam fabricam technologiam longam confirmatam (Figura 1).
Primus modus texendi est.Technologiam conexam subtemine utimur ad fabricam reactivam conexam producendam quae in unam partem explicatur cum hydraulically actu agitur.Linteae contexuntur valde extentae et extentae, sed facilius explicant quam contextae.Secundum ditionem methodi AMF singulos ordines seu productos integros formare potest.Praeter schedas planas, exemplaria conexibilia tubulosa, sunt etiam aptae structurarum excavatarum fabricando AMF.Secundus modus est texendi, quo utimur duobus AMFs sicut stamine et subtemine ad formandum schedam rectangulam contextam, quae independenter in duas partes potest dilatare.Lamina texta plus ditionis (in utramque partem) praebent quam schedae subteminatae.Etiam AMF e cocco translaticio texuimus ut simpliciorem schedam contextam efficiamus quae in unam partem pensa non potest.Tertius modus - expansio radialis - variatio est artificii texendi, in quo AMPs non in rectangulo sed in spirali collocantur, et filis coercitionem radialem praebent.In hoc casu, radiatim sub limbum nixus dilatatur.Quartus accessus est AMF in chartam fabricae passivae adhaerere ad motum flexionis in partem desideratam creandam.passivum tabulam effrego refiguravimus in tabulam effrego activam per AMF circa eius marginem discurrendo.Haec programmabilis natura AMF innumeras possibilitates aperit pro figura bio-inspirata structuras molles transformans quibus passivas in activas vertere possumus.Haec methodus simplex, facilis, et velox est, sed longi- tatem prototypi componi potest.Lector ad alios refertur aditus in litteris, qui singulas vires et debilitates singulorum textuum proprietatum explicat 21, 33, 34,35.
Pleraque stamina vel tincta ad fabricandas traditionales structuras passivas continent.In hoc opere utimur nostris ante elaboratis AMF, qui ad metrorum longitudinem et diametros submillimetros attingere potest, ut textile tinctum cum AFM traditum passivum reponeret ad fabricas intelligendas et activas ad maiorem applicationum ampliationem efficiendam.Sequuntur sectiones methodos accuratas describunt ad prototypa textilia acri facienda ac praecipuas eorum functiones et mores exhibent.
Nos tres AMF jerseys artificio connexionis subtegminis utentes (fig. 2A).Materia selectio et specificata pro AMFs et prototypis specificata in sectione Methodorum inveniri possunt.Quaelibet AMF tramitem flexuosum sequitur (etiam iter appellatur) quod ansam symmetricam format.Loculae singulorum ordinum fixa sunt loramenta ordinum supra et infra.Circuli unius columnae perpendiculares in hastile curriculum componuntur.Prototypum nostrum subtectum constat tribus ordinibus septem suturis (vel septem suturis) in unoquoque ordine.Summi anuli summi et imi non figuntur, ut virgas metallicas correspondentes affigant.Prototypa contexuntur facilius explicantur quam textilia conventionales contexuntur propter rigorem altiorem AMF tinctis conventionalibus comparati.Ergo ansas ordinum adjacentium tenuibus elasticis funibus ligavimus.
Varia textilia prototypa callidi sunt, variis AMF conformationibus implenda.(A) Knitted scheda ex tribus AMFs.(B) Scheda bidirectional textilis duorum AMFs.(C) Schema unidirectionale contextum ex AMF et tinctum acrylico onere 500g ferre potest, quod est 192 temporibus eius ponderis (2.6g).(D) Radially expandentes compagem cum uno AMF et bis tincto ut coercitionem radialem.Specificationes speciales in sectione Methodi inveniuntur.
Etsi obliqua ansas contexti in diversas partes tendere possunt, prototypum nostrum conglutinatum principaliter dilatatur in directione ansae cogente ob limitationes in directione itineris.Prolongatio cuiusque AMF ad expansionem totius areae schedae linitae confert.Secundum specifica requisita, tres AMFs independenter a tribus diversis fluidis fontibus (Figura 2A) temperare possumus vel simul ab uno fonte fluido per 1-ad-3 distributorem fluidum.Pridie fici.2A exemplum prototypi subtecti, cuius area initialis 35% aucta est, dum tribus AMPs pressionis admotis (1.2 MPa).Notabiliter, AMF altam elongationem consequitur saltem 250% suae longitudinis originalis 49, schedae tam conexae plus quam versiones currentes extendere possunt.
Etiam plagulas bidirectionales texere formatas ex duobus AMFs utentes technicae artis campestris (Figura 2B).AMF stamine et subtemine ad angulos rectos texuntur, formam simplicem criss-crucis efformantes.Prototypum nostrum texere in librata planities texere indicabatur, quia et stamen et tincta ex eadem tincta magnitudine facta sunt (vide sectionem methodorum ad singula).Dissimiles stamina ordinaria quae plicas acutas formare possunt, applicata AMF radiorum flexuram quandam requirit, cum ad aliud stamina texendi redeat.Ideo schedae contextae ex AMP inferiorem densitatem habent quam textilibus conventionalibus intertextis comparatam.AMF typus S (diametri exterioris 1.49 mm) habet radium minimum curvatum 1,5 mm.Exempli gratia, prototypum texere, quod in hoc articulo praesentem habemus, exemplum sequelae 7×7 habet ubi unaquaeque intersectio cum nodo funiculi tenuis elasticae stabilitur.Eadem texendi arte utens, plura fila potes.
Cum respondens AMF pressionem fluidam accipit, scheda texta suam aream in stamen vel subtemine dilatat.Itaque dimensiones schedae nexae (longitudo et latitudo) temperavimus per se mutando quantitatem limbi pressionis duobus AMPs applicatae.Pridie fici.2B prototypum contextum ostendit, quod ad 44% aream aream originalem dilatatam ostendit dum pressionem uni AMP adhibens (1.3 MPa).Cum simultanea actione pressionis in duobus AMFs, area 108% augetur.
Etiam schedam unidirectionem intertextam ex una AMF cum stamine et acrylico tincto subtegmine fecimus (Figura 2C).AMFs in septem ordinibus obliqua dispositis et stamina hos ordines AMFs contexunt, ut schedam rectangulam fabricae forment.Hoc prototypum intertextum densius erat quam in Fig. 2B, ob stamina mollis acrylica quae totam linteum facile implebant.Quia solum uno AMF ut stamine utimur, textile solum ad stamen cogente dilatare potest.Figura 2C exemplum exhibet prototypi intertexti cuius area initialis 65% augente pressione crescit (1.3 MPa).Praeterea haec tortis fragmentum pondus 500 P., quod est 192 vicibus eius, levare potest.
Loco AMF in obliqua forma disponendi ad schedam contextam rectangulam faciendam, forma spiralem AMF planam fabricavimus, quae tum tincto bombico radiatim constringebatur ut schedam rotundam contextam crearet (Figura 2D).Alta rigiditas AMF limitat suam impletionem regionis mediae laminae.Sed haec patatio e textis elasticis vel elasticis textis fieri potest.AMP, accepto pressione hydraulica, longitudinalem elongationem suam in schedae expansionem radialem convertit.Notatu etiam dignum est, tam exteriores quam interiores diametri figurae spirae augeri ob limitationem radiorum filamentorum.Figura 2D ostendit cum applicata pressione hydraulica MPa 1 , figura schedae rotundae ad 25% areae originalis dilatatur.
Secundam hic exhibemus accessionem ad textilia callidissima, ubi AMF ad planam fabricae partem conglutinamus et eam a passivo ad structuram activum moderatam reconfiguramus.Consilium figurae curvi inflexionis in fig ostenditur.3A, ubi AMP in medium complicatum est et ad detractam inextensibilem fabricae (boi sindones fabricae) ligatur) utens taeniola duplici quadrata sicut adhaesiva.Semel obsignatum, cacumen AMF liberum est extendere, dum fundum machinae et fabricae constringitur, causando habena flectendi versus fabricam.Quamlibet partem flectionis actuatoris usquam debilitare possumus per detractionem taeniolae in ea simpliciter haerentem.Segmentum deactivum movere non potest et fit segmentum passivum.
Textilia reconfigurantur AMF in traditionalibus textilia haerendo.(A) Dedo conceptus ad inflexionem coegi factis per AMF complicatam in inextensibilem fabricam conglutinando.(B) Declinatio actus prototypi.(C) Reconfiguratio panni rectanguli in robot activo quadrupedia.Fabricae inelasticae: bombacio jersey.Tractum fabricae: polyester.Specificationes speciales in sectione Methodi inveniuntur.
Plures prototypum inflexionis actuatores diversarum longitudinum fecimus, eosque hydraulicis pressuris ad motum flexionis creandum (Figura 3B).AMF, fortasse, in linea recta exponi potest vel plicari ad plures stamina formare et deinde fabricae affixa esse ut curvus coegi cum congruente numero stamina crearet.Etiam schedam passivam vertimus in structuram tetrapodis activam (Figura 3C), ubi ad limites textus inextensibiles rectanguli (muslini cottonis fabricae) metiendum usi sumus.AMP adnectitur fabricae cum taenia duplex postesque.Medium cuiuslibet partis acumen est passivum, dum quattuor anguli manent activae.Extendam fabricae tectum (polyester) libitum est.Quattuor angulis flexionis fabricae (similis crurum) pressae.
Probationem scamnum ad quantitative pervestigandam aedificavimus proprietates textorum callidiorum enucleatorum (vide sectionem methodorum et figuram additamentum S1).Cum omnia exemplaria ex AMF facta sint, generalis inclinatio eventuum experimentalium (Fig. 4) consentaneum est cum notis principalibus AMF, nempe pressionis limbi directe proportionalem ad exitum elongationis et vi compressioni inverse proportionalem.Sed hae machinae callidae notas habent singulares quae suas proprias figurationes reflectunt.
Features dolor rhoncus felis.(A, B) Hysteresis curvae pro limbo pressionis et emissionis elongatione et vi schedae contextae.(c) Expansio areae textilis.(D, E) Relatio inter pressuram input et output elongationem et vim pro knitwear.(F) Area expansio structurarum radiatim dilatans.(g) Inflectentes angulos trium inflexionum diversarum longitudinum.
Quaelibet AMF schedae contextae sub limbo pressioni 1 MPa subiecta est, ut circiter 30% elongationem generaret (Fig. 4A).Hoc limen totum experimentum multis de causis elegimus: (1) ut notabilem elongationem (circiter 30%) crearemus ad eorum hysteresim curvas illustrandam, (2) ne ex diversis experimentis gyratio et prototypa reusable per accidens damnum vel defectum provenientes efficiant..sub alto pressura fluida.Zona mortua clare visibilis est, et radicula immobilis manet donec pressionis limbi ad 0.3 MPa sunt.Pressura distantiae per insidias hysteresis magnum intervallum inter flare et augmenta solvens ostendit, significans notabilem esse iacturam energiae cum scheda texta suum motum ab expansione ad contractionem mutat.(Fig. 4A).Obtenta pressione limbi 1 MPa, scheda textura vim contractionis 5.6 N exserere potuit (Fig. 4B).Oppressio hysteresis insidiarum etiam ostendit curvam reset fere cum pressione curvae aedificationis lapsuram.Expansio areae schedae textae dependebat pressionis cuilibet duorum AMFs applicatarum, ut in 3D superficiei argumenti ostenditur (Figura 4C).Experimenta etiam demonstrant linteum contextum dilatationem 66% aream producere, cum eius stamen et subtegmen AMFs simul pressioni hydraulicae 1 MPa subiecta sunt.
Proventus experimentales pro scheda subtemine similem formam schedae textae ostendunt, incluso spatioso hysteresi in diagramma tensionis pressionis et pressionis curvarum imbricatis.Knitted scheda elongationem 30% ostendit, post quam vis compressionis 9 N erat in limbo pressionis 1 MPa (Fig. 4D, E).
In scheda rotunda contexta, eius area initialis 25% aucta comparata ad aream initialem exposita liquido pressione 1 MPa (Fig. 4F).Antequam sample dilatare incipit, magna limbi pressionis mortuae zonae usque ad 0.7 MPa sunt.Magna haec zona mortua mortua expectata est sicut exemplaria ex maioribus AMFs facta sunt quae superiores pressuras ad primam vim accentus superandam requirebant.Pridie fici.4F etiam ostendit emissionem curvam fere coincidere cum pressione curvae incrementi, indicans minimum energiae detrimentum cum motus discus switched.
Proventus experimentalis pro tribus actuatoribus flexionis (reconfigurationis textus) ostendunt earum hysteresis curvas similem habere exemplar (Figura 4G), ubi sentinam pressionis mortuae zonam patiuntur usque ad 0.2 MPa antequam tollant.Idem volumen liquidorum (0.035 ml) ad tria tendentes agitationes adhibuimus (L20, L30 et L50 mm).Sed quilibet actus expertus est diversa pressionis cacumina et diversos angulos inflexiones evolvit.Actores L20 et L30 mm experti sunt limbum pressionis 0,72 et 0.67 MPa, angulis inflexis inter 167° et 194° attingentes respective.Inflexio longissima (longitudo 50 mm) pressioni MPa restitit et ad maximum angulum inflexionis 236° pervenit.Pressio angulus hysteresis machinatus etiam relative magnas lacunas inter pressurizationem et curvas emissiones pro omnibus tribus flexibus agitet revelavit.
Relationes inter volumen input et output proprietatum (elongatio, vis, area expansio, angulus flexus) pro schematibus textilibus supra captis inveniri possunt in Figura additamento S2.
Proventus experimentales in sectione praecedente luculenter demonstrant proportionalem relationem inter applicatas limbi pressionis et exitus elongationis exemplorum AMF.Quo fortius AMB eliquatur, eo maiorem elongationem auget et energiam elasticam accumulat.Unde maior vis compressiva quam extendit.Eventus etiam ostendit specimina maximam vim compressionis attingere cum limbi pressionis omnino remotae sunt.Haec sectio directam relationem inter elongationem et maximam DECREMENTUM vim plicarum et contextarum per analytica exemplaria et experimentalem verificationem analyticam contexendam constituere studet.
Maxima vis contractilis Fout (in pressione limbi P=0) unius AMF data est in ref 49 et rettuli sic:
Inter eos, α, E, A0 sunt factores extensorum, modulus juvenilis, et area sectionis transversalis tubi siliconis respective;rigor coefficiens coil^is spirae;x et li cinguli et longitudinis initialis sunt.AMP, resp.
recta aequatio.(1) Sume in exemplum laminas contexendas et contextas (Fig. 5A, B).Detractatio copiae producti Fkv et contexti producti Fwh exprimuntur per aequationem (2) et (3), respective.
ubi mk numerus ansarum est, φp est ansa angulus fabricae conexae in injectione (Fig. 5A), mh numerus filorum, θhp est contractus angulus connexionis in injectione (fig. 5B), εkv. εwh est scheda subtecta et deformatio schedae textae, F0 tensio initialis spirae coil.Retineo derivationis aequationis.(2) and (3) inveniri potest in informatione suffragante.
Facere exemplar analyticum ad relationem vi elongationis.(A,B) Exempla exempla analytica schedae contexendae et contextae, respectively.(C,D) Comparatio exemplorum analyticorum et experimentorum notitiarum schedae contexentium et contextarum.RMSE Radix media erroris quadrati.
Ut exemplar enucleatum probemus, experimenta elongationis egimus utentes exemplaria in Fig. 2A contexentes et exempla in fig.Vis contractionis mensurata est in 5% incrementis pro singulis extensione clausa ab 0% ad 50%.Medium et vexillum declinatio quinque iudiciorum sistitur in Figura 5C (conglutinata) et in Figura 5D (conglutinata).Curvae exemplaris analytici per aequationes describuntur.Parameters (2) and (3) are given in Table.1. Proventus monstrant exemplar analyticum in bono congruere cum notitia experimentali super totam extensionem extensionis cum radice mediocri errore quadrato (RMSE) 0.34 N pro knitwear, 0.21 N ad contextum AMF H (partem horizontalem) et 0.17 N pro texta AMF.V (vertical direction).
Praeter motus fundamentales, proposita textilia captiosus potest organice programmari ad motus implicatiores ut S-flexionem, contractionem radialem, et 2D ad 3D deformationem.Plures hic methodos exhibemus pro programmandis textilibus captiosis in structuras desideratas.
Praeter expansionem dominii in directione lineari, schedae unidirectionis contextae possunt mechanice programmata facere ad motum multimodium (fig. 6A).Reconfiguramus extensionem schedae nexae sicut inflexio, unam ex faciebus (top vel imis) cum filo sutura cogente.Schedae tendunt flectere ad superficiem terminatam cogente.Pridie fici.6A duo exempla tabularum intertextarum, quae S conformatae fiunt, cum dimidia pars in summo latere coartatur, altera dimidia parte arta in imo latere ostendit.Vel, motum rotundum creare potes, quo solum tota facies cogitur.Scheda unidirectionalis tortis etiam in compressionem manicam fieri potest, iungendo duos fines suos in structuram tubulosam (fig. 6B).Manica indicem hominis teritur ad compressionem, forma Suspendisse justo ad dolorem levandum vel ad meliorem circulationem.Scalis aliis corporis partibus aptare potest, ut brachia, coxas, crura.
Facultates telas in unam partem texere.(A) Creatio structurarum deformabilium propter programmabilitatem figurae staminum suendi.(B) Digitus compressionem manicam.(C) Alia versio schedae nexae et eius exsecutio sicut manica antebrachii compressionis.(D) Alia compressio manica prototypo facta ex AMF speciei M, acrylicorum tinctorum et loris Velcro.Specificationes speciales in sectione Methodi inveniuntur.
Figura 6C aliud exemplum ostendit schedae unidirectionis contextae ex uno AMF et tincto bombico.Schema per 45% in area (ad 1.2 MPa) dilatare potest vel motum circularem cogente.Etiam schedam incorporavimus ad comprimendum bracchium ad manicam bracchium adnectendo lora magnetica ad finem schedae.Alterum prototypum compressionis antebrachii manica in Fig. 6D ostenditur, in qua schedae unidirectionales tortae factae sunt ex Type M AMF (vide Methodi) et acrylicae tinctae ad compressiones fortiores generandas.Fines schedae cum Velcro loris aptavimus ad affectum facilem et ad varias manus magnitudinum.
Refrenatio technica, quae extensio linearis in motum flectit, applicabilis est etiam schedae bidirectionales intertextae.Stamina bombicis ex una parte telae telae inteximus et schedae subtemine contextae ita ut non dilatentur (fig. 7A).Cum igitur duo AMFs pressuram hydraulicam independenter ab invicem recipiunt, scheda bi-directionalem motum inflexionis patitur ad structuram arbitrariam trium dimensivarum formandam.Alio accessu tincto inextensibili utimur ad unam directionem schedae bidirectionales intertextorum (Figura 7B).Ita scheda facere potest motus independens flexus et tendens cum correspondens AMF cogente.Pridie fici.7B Exemplum ostendit, in quo scheda bidirectionalis tortis coercetur ut duae tertiae partes digiti humani flexo motu involvant, et deinde longitudinem extendant ad reliquam motum tendens.Duo-modo motus schedae utiles esse possunt ad modum consiliorum vel dolor vestimentorum progressui.
Linteamen bi-directionale contextum, scheda contexitur et radiatim capacitatum consiliorum expandibilis.(a) Bi-directional bonded bi-directional e viminea tabulata ad bi-directionem flecti creare.(B) Unidirectionally arctata tabulae vimineae bidirectionales flexum et elongationem efficiunt.(C) Schema valde elasticum connexum, quod diversae superficiei curvaturae conformare potest et structuras etiam tubulares formare.(D) delimitatio centri lineae structurae radiatim expansae formans figuram parabolicam hyperbolicam (abutatur annuum).
Duas ansulas adjacentes contexuimus ordines superiorum et inferiorum partium iunctorum cum filo sutura ut non evolvite (Fig. 7C).Sic linteamen textile est plene flexibile et bene adaptatur variis superficiebus curvarum, sicut superficies cutis humanarum manuum et brachiorum.Nos etiam structuram tubularem (manicam) constituimus, connectendo fines subtemine partis in directione peregrinationes.Manica circa digitum indicem hominis bene involvit (Fig. 7C).Sinuositas textilis fabricae praebet optimam aptam et deformitatem, qua facile utendum est in calloso indumento (chirothecae, manicae compressionis), consolationem praebens (per aptam) et effectus medicinales (per compressionem).
Praeter 2D expansionem radialem in plures directiones, schedae orbiculares contextae etiam programma ad 3D structuras formare possunt.Centrum lineae bracteis acrylicis pictis circumscripsimus ut eius dilatationem radialem uniformem perturbaret.Quam ob rem, figura plana originalis schedae rotundi contextae transformata est in figuram parabolicam hyperbolicam (vel assulam annuam) post pressurizationem (fig. 7D).Haec capacitas figura-variabilis perfici potest ut cursus mechanismi, lens optica, crura robot mobilia, vel usui esse possunt ad modum designationis et robotarum bionicarum.
Simplex technica elaboravimus ad movendas flexurasas conglutinando AMF in detractam fabricae non protensae (Figura 3).Hoc conceptu utimur ad figuram stamina programmabilia creare, ubi opportune plures sectiones activas et passivas in uno AMF distribuere possumus ad formas desideratas creare.Quattuor filamenta activa quae figuram suam a directa ad litteram (UNSW) mutare potuerunt atque formaverunt ut pressio aucta est (Supplementary Fig. S4).Haec methodus simplex AMF deformitatem permittit ut lineas 1D in formas 2D convertat, ac fortasse etiam 3D structuras.
Simili accessu unum AMF usi sumus, ut particulam textus normalis passivi in tetrapodem activum (fig. 8A) reconscriberemus.Conceptus evitandos et programmando similes sunt illis qui in Figura 3C monstrantur.Tamen, loco schedae rectangulae, fabricas cum exemplari quadrupedali uti coeperunt (turtur, sindones bombacio).Ergo crura longiora sunt et structura altius elevari potest.Altitudo structurae paulatim cogente crescit donec crura eius ad terram perpendicularis sunt.Si pressionis diverticulum pergit oriri, crura introrsum dicent, altitudinem structurae summittentes.Tetrapodes localiter movere possunt, si crura eorum exemplaria unidirectionali instructa sunt vel pluribus AMFs cum motu machinationibus strategiis utuntur.Motilium motivum robotorum ad varia munera requiruntur, inclusa ab incendiis silvestribus, aedificiis collapsis vel ambitus ancipitia, et medicinae robotarum partus medicamentorum necessariae sunt.
Fabrica refiguratur ad structuras mobiles formandas.(A) AMF gluten ad fimbriam schedae fabricae passivae, eam in structuram bipes convertens.(BD) Duo alia exempla texturae reconfigurationis, passiva papiliones et flores in activos convertens.Fabricae non-extentae: patet bombacio sindones.
Utimur etiam simplicitate et versatilitate technicae huius textus reconfigurationis, inducendo duas structuras bioinspiratas ad formandas (figuras 8B-D).Cum rotabili AMF, hae structurae formae informabiles a plagulis textus passivorum ad structuras activas et gubernabiles refigurantur.Papilio Monarcha incitatus, papilionem transformans structuram fecimus utentes particulam fabricae papilionis (muslini bombacio) et longam AMF frustum sub alis suis adhaesit.Cum AMF pressit, alae complicantur.Sicut Monarch Butterfly, Butterfly Robot sinistrae et dextrae alis eodem modo plaudunt quia utrumque ab AMF reguntur.Papilio flaps sunt tantum ad ostentationem proposita.Volare non potest sicut Avis Smart (Festo Corp., USA).Etiam florem fabricae (Figura 8D) fecimus constans ex duobus laminis quinque petalis singulis.AMF infra singulas tabulas post petalorum marginem exteriorem collocavimus.Initio flores pleni sunt, cum omnibus petalis plene apertis.AMF pressione motus petalorum flexuosos facit, eosque claudere facit.Duo AMFs motum duorum ordinum independenter regunt, dum quinque petala unius tabulati simul inflectunt.
Post tempus: Dec-26-2022