Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com.Tha thu a’ cleachdadh dreach brobhsair le taic CSS cuibhrichte.Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu brobhsair ùraichte (no cuir à comas Modh Co-chòrdalachd ann an Internet Explorer).A bharrachd air an sin, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, bidh sinn a 'sealltainn an làrach gun stoidhlichean agus JavaScript.
A’ taisbeanadh carousel de thrì sleamhnagan aig an aon àm.Cleachd na putanan Roimhe agus Air adhart gus gluasad tro thrì sleamhnagan aig an aon àm, no cleachd na putanan sleamhnag aig an deireadh gus gluasad tro thrì sleamhnagan aig an aon àm.
Tha a bhith a’ cothlamadh aodach agus fèithean fuadain gus aodach snasail a chruthachadh a’ tarraing mòran aire bho gach cuid na coimhearsnachdan saidheansail agus gnìomhachais.Tha aodach snasail a’ tabhann mòran bhuannachdan, a’ toirt a-steach comhfhurtachd atharrachail agus ìre àrd de ghèilleadh ri nithean fhad ‘s a tha iad a’ toirt seachad gnìomh gnìomhach airson gluasad agus neart a tha thu ag iarraidh.Tha an artaigil seo a’ taisbeanadh clas ùr de aodach snasail prògramaichte air a dhèanamh a’ cleachdadh diofar dhòighean air fighe, fighe agus gluing snàithleach fèithe fuadain air a stiùireadh le lionn.Chaidh modal matamataigeach a leasachadh gus cunntas a thoirt air a’ cho-mheas a th’ aig feachd leudachaidh dhuilleagan aodach fighe agus fighe, agus an uairsin chaidh a dhligheachd a dhearbhadh gu deuchainneach.Tha an aodach ùr “smart” a ’nochdadh sùbailteachd àrd, co-chòrdalachd, agus prògramadh meacanaigeach, a’ comasachadh gluasad ioma-mhodhail agus comasan deformachaidh airson raon nas fharsainge de thagraidhean.Chaidh diofar phrototeipean aodach snasail a chruthachadh tro dhearbhadh deuchainneach, a’ toirt a-steach diofar chùisean atharrachadh cumadh leithid leudachadh (suas gu 65%), leudachadh sgìre (108%), leudachadh radial (25%), agus gluasad cromadh.Thathas cuideachd a’ sgrùdadh a’ bhun-bheachd air ath-dhealbhadh stuthan traidiseanta fulangach gu structaran gnìomhach airson structaran cumadh biomimetic.Thathas an dùil gun cuidich na aodach snasail a tha san amharc leasachadh wearables snasail, siostaman haptic, innealan-fuadain bog biomimetic, agus electronics so-ruigsinneach.
Tha innealan-fuadain teann èifeachdach nuair a bhios iad ag obair ann an àrainneachdan structaraichte, ach tha duilgheadasan aca leis a’ cho-theacsa neo-aithnichte mu àrainneachdan caochlaideach, a tha a’ cuingealachadh an cleachdadh ann an lorg no sgrùdadh.Tha nàdar fhathast a’ cur iongnadh oirnn le mòran ro-innleachdan innleachdach gus dèiligeadh ri factaran bhon taobh a-muigh agus iomadachd.Mar eisimpleir, bidh tendrils de phlanntaichean sreap a’ coileanadh ghluasadan ioma-mhodhail, leithid lùbadh agus snìomh, gus àrainneachd neo-aithnichte a sgrùdadh a’ lorg taic iomchaidh1.Tha falt mothachail air duilleagan an cuileag Venus (Dionaea muscipula) a bhios, nuair a thèid a bhrosnachadh, a’ dol a-steach gus creach a ghlacadh2.Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha deformachadh no deformachadh bhuidhnean bho uachdar dà-thaobhach (2D) gu cumaidhean trì-thaobhach (3D) a tha coltach ri structaran bith-eòlasach air fàs gu bhith na chuspair rannsachaidh inntinneach3,4.Bidh na rèiteachaidhean robotach bog sin ag atharrachadh cumadh gus gabhail ri àrainneachdan a tha ag atharrachadh, a’ comasachadh locomotion ioma-mhodal, agus a’ cur feachdan an sàs gus obair meacanaigeach a dhèanamh.Tha an ruigsinneachd aca air leudachadh gu raon farsaing de thagraidhean robotics, a’ gabhail a-steach innealan so-ruigsinneach5, innealan-fuadain ath-dhealbhaichte agus fèin-fhillte6,7, innealan bith-mheidigeach8, carbadan9,10 agus eileagtronaigeach leudachail11.
Chaidh mòran rannsachaidh a dhèanamh gus truinnsearan rèidh prògramaichte a leasachadh a bhios, nuair a thèid an cur an gnìomh, ag atharrachadh gu bhith nan structaran trì-thaobhach iom-fhillte3.Is e beachd sìmplidh airson structaran deformable a chruthachadh a bhith a’ cothlamadh sreathan de dhiofar stuthan a bhios a’ gluasad agus a’ wrinkle nuair a bhios iad fosgailte do bhrosnachaidhean12,13.Janbaz et al.14 agus Li et al.Tha 15 air a’ bhun-bheachd seo a chuir an gnìomh gus innealan-fuadain ioma-mhodhail a tha mothachail air teas a chruthachadh.Chaidh structaran stèidhichte air Origami a tha a’ toirt a-steach eileamaidean freagairteach a chleachdadh gus structaran trì-thaobhach iom-fhillte16,17,18 a chruthachadh.Air a bhrosnachadh le morphogenesis structaran bith-eòlasach, tha Emmanuel et al.Bidh elastomers cumadh-deformable air an cruthachadh le bhith a’ cur air dòigh seanalan adhair taobh a-staigh uachdar rubair a bhios, fo chuideam, ag atharrachadh gu cumaidhean trì-thaobhach iom-fhillte, neo-riaghailteach.
Tha amalachadh aodach no aodach a-steach do innealan-fuadain bog mì-fhoirmeil na phròiseact bun-bheachd ùr eile a tha air ùidh fharsaing a thogail.Is e stuthan bog agus elastagach a th’ ann an aodach air an dèanamh le snàth le dòighean fighe leithid fighe, fighe, braiding, no fighe snaidhm.Tha feartan iongantach aodach, a’ toirt a-steach sùbailteachd, iomchaidheachd, elasticity agus breathability, gan dèanamh mòr-chòrdte anns a h-uile càil bho aodach gu tagraidhean meidigeach20.Tha trì dòighean farsaing ann airson aodach-fighte a thoirt a-steach do robotics21.Is e a’ chiad dòigh-obrach an aodach a chleachdadh mar chùl-taic fulangach no mar bhunait airson co-phàirtean eile.Anns a 'chùis seo, bidh aodach fulangach a' toirt seachad cofhurtail iomchaidh don neach-cleachdaidh nuair a bhios iad a 'giùlan phàirtean cruaidh (motaran, mothachaidhean, solar cumhachd).Tha a’ mhòr-chuid de innealan-fuadain bog so-ruigsinneach no exoskeletons bog fon dòigh-obrach seo.Mar eisimpleir, exoskeletons bog so-ruigsinneach airson innealan coiseachd 22 agus innealan uillt 23, 24, 25, miotagan bog so-ruigsinneach 26 airson innealan làimhe is meòir, agus innealan-fuadain bog bionic 27.
Is e an dàrna dòigh-obrach aodach a chleachdadh mar phàirtean fulangach agus cuibhrichte de dh’ innealan robotach bog.Tha actuators stèidhichte air aodach a’ tighinn a-steach don roinn seo, far a bheil an t-aodach mar as trice air a thogail mar shoitheach a-muigh gus am bi an hose no an seòmar a-staigh, a ’cruthachadh actuator ath-neartaichte le snàithleach bog.Nuair a bhios iad fo smachd stòr giuthais no uisgeachaidh bhon taobh a-muigh, bidh na actuators bog sin a’ dol tro atharrachaidhean ann an cumadh, a ’toirt a-steach leudachadh, lùbadh no toinneamh, a rèir an cothlamadh agus an rèiteachadh tùsail.Mar eisimpleir, tha Talman et al.Chaidh aodach ortaipéideach ankle, air a dhèanamh suas de shreath de phòcaidean aodaich, a thoirt a-steach gus sùbailteachd plantar a dhèanamh gus gluasad a thoirt air ais28.Faodar sreathan aodach le leud eadar-dhealaichte a chur còmhla gus gluasad anisotropic a chruthachadh 29 .OmniSkins - faodaidh craiceann robotach bog air a dhèanamh bho ghrunn actuators bog agus stuthan substrate stuthan fulangach a thionndadh gu innealan-fuadain gnìomhach ioma-ghnìomhach as urrainn gluasadan ioma-mhodhail agus deformations a dhèanamh airson diofar thagraidhean.Zhu et al.air duilleag fèithe clò leaghaidh31 a leasachadh a ghineadh leudachadh, lùbadh, agus diofar ghluasadan deformachaidh.Buckner et al.Amalachadh snàithleach gnìomh a-steach do fhigheagan àbhaisteach gus nèapraigean robotach a chruthachadh le ioma-ghnìomhan leithid gnìomhachd, mothachadh, agus stiffness caochlaideach32.Gheibhear dòighean eile san roinn seo anns na pàipearan seo 21, 33, 34, 35.
Is e dòigh-obrach o chionn ghoirid airson a bhith a’ cleachdadh feartan adhartach aodach ann an raon robotics bog a bhith a’ cleachdadh filamentan ath-ghnìomhach no freagairteach gus aodach snasail a chruthachadh a’ cleachdadh dòighean saothrachadh aodach traidiseanta leithid fighe, fighe agus dòighean fighe21,36,37.A rèir co-dhèanamh an stuth, bidh snàth ath-ghnìomhach ag adhbhrachadh atharrachadh ann an cumadh nuair a thèid e fo smachd dealain, teirmeach no cuideam, a tha a’ leantainn gu deformachadh san aodach.Anns an dòigh-obrach seo, far a bheil aodach traidiseanta air fhilleadh a-steach do shiostam robotach bog, bidh ath-dhealbhadh aodach a’ tachairt air an t-sreath a-staigh (snàth) seach air an t-sreath a-muigh.Mar sin, tha aodach snasail a’ tabhann làimhseachadh sàr-mhath a thaobh gluasad ioma-mhodal, deformachadh prògramaichte, comas sìnte, agus an comas stiffness atharrachadh.Mar eisimpleir, faodar aloidhean cuimhne cumadh (SMAn) agus polymers cuimhne cumadh (SMPn) a thoirt a-steach do aodach gus smachd gnìomhach a chumail air an cumadh tro bhrosnachadh teirmeach, leithid hemming38, toirt air falbh wrinkle36,39, fios air ais tactile agus tactile40,41, a bharrachd air atharrachail. aodach a ghabhas caitheamh.innealan 42.Ach, tha cleachdadh lùth teirmeach airson teasachadh agus fuarachadh a’ leantainn gu freagairt slaodach agus fuarachadh agus smachd duilich.O chionn ghoirid, tha Hiramitsu et al.Bithear a’ cleachdadh fèithean grinn McKibben43,44, fèithean fuadain giuthais, mar shnàthan dlùth gus diofar chruthan de dh’ aodach gnìomhach a chruthachadh le bhith ag atharrachadh structar fighe45.Ged a tha an dòigh-obrach seo a’ toirt seachad feachdan àrda, air sgàth nàdar fèithe McKibben, tha an ìre leudachaidh aige cuibhrichte (<50%) agus chan urrainnear meud beag a choileanadh (trast-thomhas <0.9 mm).A bharrachd air an sin, tha e air a bhith duilich pàtrain aodach snasail a chruthachadh bho dhòighean fighe a dh’ fheumas oiseanan biorach.Gus raon nas fharsainge de aodach snasail a chruthachadh, tha Maziz et al.Thathas air aodach-aodaich electroactive wearable a leasachadh le bhith a’ fighe agus a’ fighe snàithleanan polymer electrosensitive46.
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha seòrsa ùr de fhèith fuadain thermosensitive air nochdadh, air a thogail le snàithleanan polymer fìor thoinnte, saor47,48.Tha na snàithleach sin rim faighinn gu malairteach agus tha iad furasta an toirt a-steach do fhighe no fighe gus aodach spaideil aig prìs ruigsinneach a dhèanamh.A dh’ aindeoin na h-adhartasan, tha amannan freagairt cuibhrichte aig na aodach ùr seo a tha mothachail air teas mar thoradh air an fheum air teasachadh agus fuarachadh (me aodach fo smachd teothachd) no cho duilich ‘s a tha e pàtrain iom-fhillte fighe agus fighe a dhèanamh a ghabhas prògramadh gus na deformations agus gluasadan a tha thu ag iarraidh a ghineadh. .Tha eisimpleirean a’ toirt a-steach leudachadh radial, cruth-atharrachadh cumadh 2D gu 3D, no leudachadh dà-stiùiridh, a tha sinn a’ tabhann an seo.
Gus faighinn thairis air na duilgheadasan sin a chaidh ainmeachadh, tha an artaigil seo a’ taisbeanadh aodach snasail ùr air a stiùireadh le lionn a chaidh a dhèanamh bho na snàithleanan fèithe bog fuadain (AMF) 49,50,51 a chaidh a thoirt a-steach o chionn ghoirid.Tha AMF gu math sùbailte, scalable agus faodar an lughdachadh gu trast-thomhas de 0.8 mm agus faid mhòr (co-dhiù 5000 mm), a’ tabhann co-mheas àrd sealladh (fad gu trast-thomhas) a bharrachd air leudachadh àrd (co-dhiù 245%), lùth àrd èifeachdas, nas lugha na 20Hz freagairt luath).Gus aodach snasail a chruthachadh, bidh sinn a’ cleachdadh AMF mar shnàth gnìomhach gus sreathan fèithean gnìomhach 2D a chruthachadh tro dhòighean fighe agus fighe.Tha sinn air sgrùdadh cainneachdail a dhèanamh air ìre leudachaidh agus feachd giorrachadh nan stuthan “smart” sin a thaobh meud siùbhlach agus cuideam air a lìbhrigeadh.Chaidh modalan anailis a leasachadh gus an dàimh feachd leudachaidh a stèidheachadh airson duilleagan fighe agus fighe.Bidh sinn cuideachd a’ toirt cunntas air grunn dhòighean prògramadh meacanaigeach airson aodach snasail airson gluasad ioma-mhodhail, a’ gabhail a-steach leudachadh dà-stiùiridh, lùbadh, leudachadh radial, agus an comas gluasad bho 2D gu 3D.Gus neart ar dòigh-obrach a nochdadh, bidh sinn cuideachd ag amalachadh AMF a-steach do aodach malairteach no aodach gus an rèiteachadh atharrachadh bho bhith fulangach gu structaran gnìomhach a dh’ adhbhraicheas diofar deformations.Tha sinn cuideachd air a’ bhun-bheachd seo a nochdadh air grunn beingean deuchainn deuchainneach, a’ toirt a-steach lùbadh snàithleanan prògramaichte gus litrichean a tha thu ag iarraidh a thoirt gu buil agus structaran bith-eòlasach a bhios ag atharrachadh cumadh gu cumadh nithean leithid dealain-dè, structaran ceithir-cheàrnach agus flùraichean.
Is e structaran sùbailte dà-thaobhach a th’ ann an aodach air an cruthachadh bho snàithleanan aon-thaobhach eadar-fhighte leithid snàth, snàithleanan agus snàithleach.Is e aodach aon de na teicneòlasan as sine a tha aig mac an duine agus tha e air a chleachdadh gu farsaing anns gach taobh de bheatha air sgàth cho comhfhurtail sa tha e, sùbailteachd, breathability, bòidhchead agus dìon.Tha aodach snasail (ris an canar cuideachd aodach snasail no aodach robotach) gan cleachdadh barrachd is barrachd ann an rannsachadh air sgàth an comas mòr ann an tagraidhean robotach20,52.Tha aodach snasail a’ gealltainn leasachadh a dhèanamh air eòlas daonna air eadar-obrachadh le nithean bog, a’ cleachdadh gluasad paradigm san raon far am faodar smachd a chumail air gluasad agus feachdan aodach tana, sùbailte gus gnìomhan sònraichte a choileanadh.Anns a’ phàipear seo, bidh sinn a’ sgrùdadh dà dhòigh-obrach a thaobh cinneasachadh aodach snasail stèidhichte air an AMF49 a rinn sinn o chionn ghoirid: (1) cleachd AMF mar shnàth gnìomhach gus aodach snasail a chruthachadh a’ cleachdadh teicneòlasan saothrachadh aodach traidiseanta;(2) cuir a-steach AMF gu dìreach ann an aodach traidiseanta gus an gluasad agus an deformachadh a tha thu ag iarraidh a bhrosnachadh.
Tha an AMF air a dhèanamh suas de phìob silicone a-staigh gus cumhachd uisgeachaidh a thoirt seachad agus coil helical taobh a-muigh gus an leudachadh radial aige a chuingealachadh.Mar sin, bidh AMFn a’ leudachadh gu fada nuair a thèid cuideam a chuir an sàs agus an uairsin a’ taisbeanadh feachdan cùmhnantach gus tilleadh chun fhad tùsail aca nuair a thèid cuideam a leigeil ma sgaoil.Tha feartan aca coltach ri snàithleach traidiseanta, a’ toirt a-steach sùbailteachd, trast-thomhas beag agus fad fada.Ach, tha an AMF nas gnìomhaiche agus nas smachd a thaobh gluasad agus neart na an co-aoisean àbhaisteach.Air a bhrosnachadh le adhartasan luath o chionn ghoirid ann an aodach snasail, an seo tha sinn a’ taisbeanadh ceithir prìomh dhòighean-obrach airson aodach snasail a dhèanamh le bhith a’ cur AMF an sàs ann an teicneòlas saothrachadh aodach a tha air a bhith stèidhichte o chionn fhada (Figear 1).
Tha a 'chiad dòigh - fighe.Bidh sinn a’ cleachdadh teicneòlas fighe inneach gus aodach fighe reactive a thoirt gu buil a leudaicheas ann an aon taobh nuair a thèid a ghnìomhachadh gu h-uisgeach.Tha duilleagan fighe gu math sìnte agus sìnte ach tha iad buailteach a dhol am follais nas fhasa na siotaichean fighte.A rèir an dòigh smachd, faodaidh AMF sreathan fa leth no toraidhean coileanta a chruthachadh.A bharrachd air duilleagan còmhnard, tha pàtrain fighe tubular cuideachd freagarrach airson a bhith a ’dèanamh structaran falamh AMF.Is e fighe an dàrna dòigh, far am bi sinn a’ cleachdadh dà AMF mar dhlùth agus inneach gus duilleag fhighte ceart-cheàrnach a chruthachadh a dh’ fhaodas leudachadh gu neo-eisimeileach ann an dà thaobh.Bidh duilleagan fighe a 'toirt barrachd smachd (an dà thaobh) na duilleagan fighe.Bidh sinn cuideachd a’ fighe AMF bho shnàth thraidiseanta gus duilleag fhighe nas sìmplidhe a dhèanamh nach gabh a leaghadh ach ann an aon taobh.Tha an treas dòigh - leudachadh radial - na atharrachadh air an dòigh fighe, anns a bheil na AMPs suidhichte chan ann ann an ceart-cheàrnach, ach ann an snìomhach, agus tha na snàithleanan a 'toirt seachad cuingealachadh radial.Anns a 'chùis seo, bidh am braid a' leudachadh gu radaigeach fon chuideam a-steach.Is e an ceathramh dòigh-obrach an AMF a steigeadh air duilleag de aodach fulangach gus gluasad lùbte a chruthachadh anns an t-slighe a tha thu ag iarraidh.Tha sinn air am bòrd brisidh fulangach ath-dhealbhadh gu bhith na bhòrd brisidh gnìomhach le bhith a’ ruith an AMF timcheall an oir aige.Tha an nàdar prògramaichte seo de AMF a’ fosgladh chothroman gun àireamh airson structaran bog cruth-atharrachaidh cruth bith-bhrosnaichte far an urrainn dhuinn nithean fulangach a thionndadh gu bhith gnìomhach.Tha an dòigh seo sìmplidh, furasta, agus luath, ach faodaidh e cron a dhèanamh air fad-beatha an prototype.Thathas a’ toirt iomradh air an leughadair air dòighean-obrach eile anns an litreachas a tha a’ toirt mion-fhiosrachadh air neartan agus laigsean gach seilbh clò21,33,34,35.
Tha structaran fulangach anns a’ mhòr-chuid de shnàthainn no snàth a thathas a’ cleachdadh airson aodach traidiseanta a dhèanamh.Anns an obair seo, bidh sinn a’ cleachdadh an AMF a chaidh a leasachadh roimhe seo, as urrainn faid mheatair agus trast-thomhas submillimeter a ruighinn, gus AFM a chuir an àite snàth aodach fulangach traidiseanta gus aodach tuigseach is gnìomhach a chruthachadh airson raon nas fharsainge de thagraidhean.Tha na h-earrannan a leanas a’ toirt cunntas air dòighean mionaideach airson prototypes aodach snasail a dhèanamh agus na prìomh dhleastanasan agus an giùlan aca a thaisbeanadh.
Rinn sinn trì geansaidhean AMF le làimh a’ cleachdadh an dòigh fighe inneach (Fig. 2A).Gheibhear taghadh stuthan agus mion-chomharrachadh mionaideach airson AMFn agus prototypes anns an roinn Dòighean.Bidh gach AMF a’ leantainn slighe lùbach (ris an canar cuideachd slighe) a bhios a’ cruthachadh lùb co-chothromach.Tha lùban gach sreath air an suidheachadh le lùban de na sreathan gu h-àrd agus gu h-ìosal.Tha fàinneachan aon cholbh ceart-cheàrnach ris a’ chùrsa air an cur còmhla ann an cas.Tha am prototype fighe againn air a dhèanamh suas de thrì sreathan de sheachd stitches (no seachd stitches) anns gach sreath.Chan eil na fàinneachan as àirde agus as ìsle air an suidheachadh, agus mar sin is urrainn dhuinn an ceangal ris na slatan meatailt co-fhreagarrach.Chaidh prototypes fighe a-mach nas fhasa na aodach àbhaisteach fighe air sgàth cho cruaidh sa bha AMF an taca ri snàth àbhaisteach.Mar sin, cheangail sinn lùban nan sreathan faisg air làimh le cordaichean tana elastagach.
Thathas a’ cur an gnìomh diofar phrotainnean aodach snasail le diofar rèiteachaidhean AMF.(A) Duilleag fhighe air a dhèanamh à trì AMF.(B) Duilleag fighte dà-thaobhach de dhà AMF.(C) Faodaidh duilleag fighte aon-stiùiridh air a dhèanamh le AMF agus snàth acrylic luchdan de 500g a ghiùlan, a tha 192 uair a chuideam (2.6g).(D) Structar leudachaidh radial le aon AMF agus snàth cotain mar chuingealachadh radial.Gheibhear mion-chomharrachadh mionaideach anns an roinn Dòighean.
Ged a dh’ fhaodas na lùban zigzag de fhighe sìneadh ann an diofar stiùiridhean, tha an fighe prototype againn a’ leudachadh gu sònraichte a dh’ ionnsaigh an lùb fo chuideam air sgàth cuingealachaidhean air an t-slighe siubhail.Tha leudachadh gach AMF a’ cur ri leudachadh farsaingeachd iomlan na duilleig fighe.A rèir riatanasan sònraichte, is urrainn dhuinn smachd a chumail air trì AMF gu neo-eisimeileach bho thrì stòran lionn eadar-dhealaichte (Figear 2A) no aig an aon àm bho aon stòr siùbhlach tro inneal-sgaoilidh lionn 1-gu-3.Air fige.Tha 2A a 'sealltainn eisimpleir de prototype fighe, agus chaidh a' chiad raon dheth suas 35% fhad 'sa bha e a' cur cuideam air trì AMP (1.2 MPa).Gu sònraichte, tha AMF a’ coileanadh leudachadh àrd de co-dhiù 250% den fhaid tùsail49 gus an urrainn dha siotaichean fighe sìneadh eadhon nas motha na na dreachan gnàthach.
Chruthaich sinn cuideachd duilleagan fighe dà-thaobhach air an cruthachadh bho dhà AMF a’ cleachdadh an dòigh fighe sìmplidh (Figear 2B).Tha dlùth agus inneach AMF eadar-fhighte aig ceart-cheàrnan, a’ cruthachadh pàtran crois-criosach sìmplidh.Bha ar fighe prototype air a mheas mar fhighe rèidh cothromach oir bha an dà chuid na snàth dlùth agus an inneach air an dèanamh bhon aon mheud snàth (faic an roinn Dòighean airson mion-fhiosrachadh).Eu-coltach ri snàithleanan àbhaisteach a dh ’fhaodas pasgain biorach a chruthachadh, feumaidh an AMF gnìomhaichte radius cromadh sònraichte nuair a thilleas e gu snàithlean eile den phàtran fighe.Mar sin, tha dùmhlachd nas ìsle aig duilleagan fighte air an dèanamh le AMP an taca ri aodach fighte àbhaisteach.Tha radius cromadh as ìsle de 1.5 mm aig AMF-seòrsa S (trast-thomhas a-muigh 1.49 mm).Mar eisimpleir, tha pàtran snàithlean 7 × 7 aig an fhighe prototype a tha sinn a’ nochdadh san artaigil seo far a bheil gach eadar-ghearradh air a dhèanamh seasmhach le snaidhm de chorda elastagach tana.A 'cleachdadh an aon dòigh fighe, gheibh thu barrachd iallan.
Nuair a gheibh an AMF co-fhreagarrach cuideam siùbhlach, bidh an duilleag fighte a’ leudachadh a raon anns an t-slighe dlùth no inneach.Mar sin, rinn sinn smachd air tomhasan an duilleag braided (fad is leud) le bhith ag atharrachadh gu neo-eisimeileach na tha de chuideam a-steach don dà AMP.Air fige.Tha 2B a 'sealltainn prototype fighte a leudaich gu 44% den raon tùsail aige fhad' sa bha e a 'cur cuideam air aon AMP (1.3 MPa).Le gnìomh cuideam aig an aon àm air dà AMF, mheudaich an raon 108%.
Rinn sinn cuideachd duilleag fighte aon-stiùiridh bho aon AMF le dlùths agus snàth acrylic mar inneach (Figear 2C).Tha na AMFn air an rèiteachadh ann an seachd sreathan zigzag agus bidh na snàithleanan a’ fighe nan sreathan sin de AMFn ri chèile gus duilleag aodaich ceart-cheàrnach a chruthachadh.Bha am prototype fighte seo nas dùmhail na bha e ann am Fig. 2B, le taing dha snàithleanan bog acrylic a lìon an duilleag gu lèir gu furasta.Leis nach bi sinn a’ cleachdadh ach aon AMF mar dhlùth, chan urrainn dhan duilleag fhighte leudachadh ach a dh’ ionnsaigh an dlùth fo chuideam.Tha Figear 2C a 'sealltainn eisimpleir de phròtacal fighte aig a bheil an raon tùsail a' meudachadh 65% le cuideam a tha a 'sìor fhàs (1.3 MPa).A bharrachd air an sin, faodaidh am pìos braided seo (cuideam 2.6 gram) luchd de 500 gram a thogail, a tha 192 uair nas tomad.
An àite an AMF a chuir air dòigh ann am pàtran zigzag gus duilleag fighe ceart-cheàrnach a chruthachadh, rinn sinn cruth snìomhach còmhnard den AMF, a bha an uairsin air a chuingealachadh gu radaigeach le snàth cotain gus duilleag fighte cruinn a chruthachadh (Figear 2D).Tha cruas àrd AMF a’ cuingealachadh a bhith a’ lìonadh sgìre fìor mheadhanach a’ phlàta.Ach, faodar am pleadhag seo a dhèanamh à snàth elastagach no aodach elastagach.Nuair a gheibh e cuideam uisgeachaidh, bidh an AMP ag atharrachadh an leudachadh fad-ùine aige gu bhith na leudachadh radial air an duilleag.Is fhiach a bhith mothachail cuideachd gu bheil an dà chuid trast-thomhas a-muigh agus a-staigh an cumadh shnìomhanach air an àrdachadh mar thoradh air cuingealachadh radial nam filamentan.Tha Figear 2D a’ sealltainn, le cuideam uisgeachaidh gnìomhaichte de 1 MPa, gu bheil cumadh duilleag cruinn a’ leudachadh gu 25% den raon tùsail aige.
Bidh sinn a’ taisbeanadh an seo dàrna dòigh-obrach airson aodach snasail a dhèanamh far am bi sinn a’ glaodhadh AMF gu pìos aodaich còmhnard agus ga ath-dhealbhadh bho structar fulangach gu structar fo smachd gnìomhach.Tha an diagram dealbhaidh den draibh cromadh ri fhaicinn ann am fige.3A, far a bheil an AMP air a phasgadh sìos am meadhan agus air a ghleusadh gu stiall de aodach neo-sheasmhach (aodach muslin cotton) a’ cleachdadh teip le dà thaobh mar adhesive.Aon uair ‘s gu bheil e air a seuladh, tha mullach an AMF saor a leudachadh, fhad‘ s a tha am bonn air a chuingealachadh leis an teip agus an aodach, ag adhbhrachadh gum bi an stiall a ’lùbadh a dh’ ionnsaigh an aodach.Is urrainn dhuinn pàirt sam bith den actuator lùb a chuir dheth an àite sam bith le bhith dìreach a’ steigeadh stiall teip air.Chan urrainn do earrann neo-ghnìomhach gluasad agus bidh e na roinn fulangach.
Bidh aodach air an ath-dhealbhadh le bhith a’ cumail AMF air aodach traidiseanta.(A) Bun-bheachd dealbhaidh airson draibhear cromadh air a dhèanamh le bhith a’ gluadh AMF fillte air aodach nach gabh leudachadh.(B) A 'lùbadh prototype an actuator.(C) Ath-dhealbhadh clò ceart-cheàrnach gu inneal-fuadain ceithir-chasach gnìomhach.Stuth neo-sheasmhach: geansaidh cotan.Stuth sìneadh: polyester.Gheibhear mion-chomharrachadh mionaideach anns an roinn Dòighean.
Rinn sinn grunn actuators cromadh prototype de dhiofar fhaid agus chuir sinn cuideam orra le criathragan gus gluasad cromadh a chruthachadh (Figear 3B).Gu cudromach, faodar an AMF a dhealbhadh ann an loidhne dhìreach no a phasgadh gus grunn snàithleanan a chruthachadh agus an uairsin a ghleusadh gu aodach gus draibhear lùbadh a chruthachadh leis an àireamh iomchaidh de snàithleanan.Thionndaidh sinn cuideachd an duilleag clò fulangach gu structar tetrapod gnìomhach (Figear 3C), far an do chleachd sinn AMF gus crìochan inneal ceart-cheàrnach neo-sheasmhach (aodach muslin cotton) a stiùireadh.Tha AMP ceangailte ris an aodach le pìos teip le dà thaobh.Tha tapadh air meadhan gach oir gus a bhith fulangach, fhad ‘s a tha na ceithir oiseanan fhathast gnìomhach.Tha còmhdach mullach aodach sìnte (polyester) roghainneil.Bidh ceithir oiseanan an t-aodach a ’lùbadh (coltach ri casan) nuair a thèid am brùthadh.
Thog sinn being deuchainn gus sgrùdadh cainneachdail a dhèanamh air feartan aodach snasail leasaichte (faic an roinn Dòighean agus Figear Leasachail S1).Leis gun deach a h-uile sampall a dhèanamh de AMF, tha gluasad coitcheann nan toraidhean deuchainneach (Fig. 4) co-chòrdail ri prìomh fheartan AMF, is e sin, tha an cuideam inlet ann an co-rèir dìreach ris an leudachadh a-mach agus gu mì-chothromach a rèir an fheachd teannachaidh.Ach, tha feartan sònraichte aig na h-aodach snasail sin a tha a’ nochdadh an rèiteachaidhean sònraichte aca.
A ’nochdadh rèiteachadh aodach snasail.(A, B) Cromagan hysteresis airson cuideam inlet agus leudachadh a-mach agus feachd airson siotaichean fighte.(C) Leudachadh air farsaingeachd an duilleag fhighe.(D, E) Dàimh eadar cuideam cuir a-steach agus leudachadh toraidh agus feachd airson aodach fighe.(F) Leudachadh sgìre de structaran a tha a 'leudachadh gu radaigeach.(G) Ceàrnan lùbadh trì faid eadar-dhealaichte de dhràibhearan cromadh.
Chaidh cuideam 1 MPa a chuir a-steach airson gach AMF den duilleag fhighe gus timcheall air 30% de leudachadh a ghineadh (Fig. 4A).Thagh sinn an stairsneach seo airson an deuchainn gu lèir airson grunn adhbharan: (1) gus leudachadh mòr a chruthachadh (timcheall air 30%) gus cuideam a chuir air na cromagan hysteresis aca, (2) gus casg a chuir air baidhsagal bho dhiofar dheuchainnean agus prototypes ath-chleachdadh a thig gu milleadh no fàilligeadh gun fhiosta..fo chuideam àrd fluid.Tha an raon marbh ri fhaicinn gu soilleir, agus tha am braid fhathast gun ghluasad gus an ruig an cuideam inlet 0.3 MPa.Tha an cuilbheart hysteresis leudachadh cuideam a’ nochdadh beàrn mòr eadar na h-ìrean pumpaidh is sgaoilidh, a’ nochdadh gu bheil call mòr de lùth ann nuair a dh’ atharraicheas an duilleag fhighe a ghluasad bho leudachadh gu giorrachadh.(Fig. 4A).Às deidh cuideam a-steach de 1 MPa fhaighinn, dh’ fhaodadh an duilleag fhighte feachd brisidh de 5.6 N (Fig. 4B) a chuir an gnìomh.Tha an cuilbheart hysteresis feachd cuideam cuideachd a’ sealltainn gu bheil an lùb ath-shuidheachadh cha mhòr a’ dol thairis air an lùb togail cuideam.Bha leudachadh farsaingeachd an duilleag fhighe an urra ris an ìre de chuideam a chuirear air gach aon den dà AMF, mar a chithear anns a’ phlota uachdar 3D (Figear 4C).Tha deuchainnean cuideachd a’ sealltainn gum faod duilleag fighte leudachadh sgìreil de 66% a thoirt gu buil nuair a tha na AMFan dlùth is inneach aige fo smachd cuideam uisgeachaidh de 1 MPa aig an aon àm.
Tha na toraidhean deuchainneach airson an duilleag fighe a’ nochdadh pàtran coltach ris an duilleag fhighe, a’ toirt a-steach beàrn farsaing hysteresis anns an diagram teannachadh-cuideam agus lùban cuideam-cuideam a’ dol thairis air.Sheall an duilleag fighe leudachadh de 30%, agus às deidh sin bha an fheachd teannachaidh 9 N aig cuideam inlet de 1 MPa (Fig. 4D, E).
A thaobh duilleag fighte cruinn, chaidh an raon tùsail aige suas 25% an taca ris an raon tùsail às deidh dha a bhith fosgailte do chuideam leaghaidh de 1 MPa (Fig. 4F).Mus tòisich an sampall a’ leudachadh, tha sòn marbh cuideam mòr a-steach suas gu 0.7 MPa.Bha dùil ris an raon marbh mòr seo leis gun deach na sampallan a dhèanamh bho AMFn nas motha a dh’ fheumadh cuideaman nas àirde gus faighinn thairis air an cuideam tùsail aca.Air fige.Tha 4F cuideachd a’ sealltainn gu bheil an lùb fuasglaidh cha mhòr aig an aon àm ris an lùb àrdachadh cuideam, a’ nochdadh glè bheag de chall lùtha nuair a thèid gluasad an diosc atharrachadh.
Tha toraidhean deuchainneach airson na trì actuators lùbadh (ath-dhealbhadh maothran) a’ sealltainn gu bheil an aon phàtran aig na cromagan hysteresis aca (Figear 4G), far am faigh iad eòlas air sòn cuideam marbh suas ri 0.2 MPa mus tèid an togail.Chuir sinn an aon tomhas de leaghan (0.035 ml) an sàs ann an trì draibhearan cromadh (L20, L30 agus L50 mm).Ach, bha diofar stùcan cuideam aig gach actuator agus leasaich iad ceàrnan lùbte eadar-dhealaichte.Fhuair na actuators L20 agus L30 mm cuideam inlet de 0.72 agus 0.67 MPa, a’ ruighinn ceàrnan lùbte de 167 ° agus 194 ° fa leth.Sheas an draibhear cromadh as fhaide (fad 50 mm) cuideam de 0.61 MPa agus ràinig e ceàrn lùbadh as àirde de 236 °.Nochd na plotaichean hysteresis ceàrn cuideam beàrnan coimeasach mòr eadar na lùban cuideam agus fuasglaidh airson na trì iomairtean cromadh.
Gheibhear an dàimh eadar meud cuir a-steach agus feartan toraidh (leudachadh, feachd, leudachadh sgìre, ceàrn lùbadh) airson na rèiteachaidhean aodach snasail gu h-àrd ann am Figear Leasachail S2.
Tha toraidhean deuchainneach na h-earrainn roimhe seo a’ sealltainn gu soilleir an dàimh co-rèireach eadar cuideam cuir a-steach gnìomhaichte agus leudachadh a-mach de shampaill AMF.Mar as làidire a bhios an AMB fo chuideam, is ann as motha a bhios e a’ leudachadh agus mar as motha an lùth elastagach a chruinnicheas e.Mar sin, mar as motha an neart teannachaidh a bhios e a’ cur an gnìomh.Sheall na co-dhùnaidhean cuideachd gun do ràinig na sampallan am feachd teannachaidh as àirde nuair a chaidh an cuideam inlet a thoirt air falbh gu tur.Tha an roinn seo ag amas air dàimh dhìreach a stèidheachadh eadar leudachadh agus an fheachd lùghdachaidh as motha de dhuilleagan fighe agus fighe tro mhodaladh anailis agus dearbhadh deuchainneach.
Chaidh an fheachd cunnraidh as àirde Fout (aig cuideam inlet P = 0) de aon AMF a thoirt seachad ann an ref 49 agus air a thoirt a-steach a-rithist mar a leanas:
Nam measg, tha α, E, agus A0 na fhactar sìnte, modulus Young, agus raon tar-roinneil den phìob silicone, fa leth;k tha co-èifeachd stiffness a' choil shnìomhanach;tha x agus li air an cur an aghaidh agus air fad tùsail.AMP, fa leth.
an co-aontar cheart.(1) Gabh duilleagan fighe agus fighte mar eisimpleir (Fig. 5A, B).Tha feachdan crìonadh an toraidh fighe Fkv agus an toradh fighte Fw air an cur an cèill le co-aontar (2) agus (3), fa leth.
far a bheil mk an àireamh de lùban, is e φp ceàrn lùb an t-aodach fighe rè an in-stealladh (Fig. 5A), mh an àireamh de shnàithleanan, is e θhp ceàrn ceangail an stuth fighe rè an in-stealladh (Fig. 5B), εkv Is e εwh an duilleag fighe agus deformachadh an duilleag fhighe, is e F0 teannachadh tùsail a’ choil shnìomhanach.Toradh mionaideach air a’ cho-aontar.(2) agus (3) rim faighinn anns an fhiosrachadh taice.
Cruthaich modail anailis airson an dàimh leudachaidh-feachd.(A, B) Dealbhan modail anailis airson duilleagan fighe agus fighe, fa leth.(C,D) Coimeas eadar modailean anailis agus dàta deuchainneach airson duilleagan fighe agus fighe.Tha mearachd ceàrnagach ciallach aig RMSE Root.
Gus deuchainn a dhèanamh air a' mhodail leasaichte, rinn sinn deuchainnean leudachaidh a' cleachdadh nam pàtranan fighe ann am Fig. 2A agus sampallan braidte ann am Fig. 2B.Chaidh feachd giorrachadh a thomhas ann an àrdachaidhean 5% airson gach leudachadh glaiste bho 0% gu 50%.Tha cuibheasachd agus claonadh àbhaisteach nan còig deuchainnean air an taisbeanadh ann am Figear 5C (fighe) agus Figear 5D (fighe).Tha lùban a’ mhodail anailis air am mìneachadh le co-aontaran.Tha paramadairean (2) agus (3) air an toirt seachad ann an Clàr.1. Tha na co-dhùnaidhean a 'sealltainn gu bheil am modail anailis ann an deagh aonta leis an dàta deuchainneach thairis air an raon fadachaidh gu lèir le mearachd ceàrnagach bunaiteach (RMSE) de 0.34 N airson aodach fighe, 0.21 N airson fighe AMF H (stiùireadh còmhnard) agus 0.17 N airson AMF fighte.V (stiùireadh dìreach).
A bharrachd air na gluasadan bunaiteach, faodar na aodach snasail a tha san amharc a phrògramadh gu meacanaigeach gus gluasadan nas iom-fhillte a thoirt seachad leithid S-bend, giorrachadh radial, agus deformachadh 2D gu 3D.Bidh sinn a’ taisbeanadh an seo grunn dhòighean airson aodach snasail rèidh a phrògramadh gu structaran a tha thu ag iarraidh.
A bharrachd air an raon a leudachadh anns an t-slighe sreathach, faodar duilleagan fighte aon-stiùiridh a phrògramadh gu meacanaigeach gus gluasad ioma-mhodhail a chruthachadh (Fig. 6A).Bidh sinn ag ath-rèiteachadh leudachadh an duilleag braided mar ghluasad cromadh, a 'cuingealachadh aon de na h-aghaidhean aige (mullach no bonn) le snàithlean fuaigheil.Tha na siotaichean buailteach a bhith a’ lùbadh chun uachdar crìche fo chuideam.Air fige.Tha 6A a’ sealltainn dà eisimpleir de phannalan fighte a thig gu bhith ann an cumadh S nuair a tha aon leth gann air an taobh shuas agus an leth eile gann air an taobh ìosal.Air an làimh eile, faodaidh tu gluasad lùbadh cruinn a chruthachadh far nach eil ach an aghaidh gu lèir air a chuingealachadh.Faodar duilleag braidichte aon-stiùiridh a dhèanamh na sleagh teannachaidh le bhith a’ ceangal a dhà cheann gu structar tubular (Fig. 6B).Tha an caol air a chaitheamh thairis air meur-chlàr neach gus teannachadh a thoirt seachad, seòrsa de massage therapy gus faochadh a thoirt do phian no cuairteachadh a leasachadh.Faodar a sgèile gus a bhith iomchaidh airson pàirtean eile den bhodhaig leithid gàirdeanan, cromagan agus casan.
Comas duilleagan fhighe ann an aon taobh.(A) Cruthachadh structaran deformable mar thoradh air cho comasach sa tha cumadh snàithleanan fuaigheil.(B) Muinchill teannachaidh meòir.(C) Tionndadh eile den duilleag braided agus a bhuileachadh mar sleeve teannachaidh forearm.(D) Prototeip caol teannachaidh eile air a dhèanamh le seòrsa M AMF, snàth acrylic agus strapan Velcro.Gheibhear mion-chomharrachadh mionaideach anns an roinn Dòighean.
Tha Figear 6C a’ sealltainn eisimpleir eile de dhuilleag fighte aon-stiùiridh air a dhèanamh à aon AMF agus snàth cotain.Faodaidh an duilleag leudachadh le 45% ann an sgìre (aig 1.2 MPa) no gluasad cearcallach adhbhrachadh fo chuideam.Tha sinn cuideachd air duilleag a chuir a-steach gus caol teannachaidh forearm a chruthachadh le bhith a’ ceangal strapan magnetach ri deireadh na duilleige.Tha muinchill teannachaidh forearm prototype eile ri fhaicinn ann am Fig. 6D, anns an deach siotaichean braidichte aon-stiùiridh a dhèanamh bho Type M AMF (faic Dòighean) agus snàth acrylic gus feachdan teannachaidh nas làidire a ghineadh.Tha sinn air cinn nan siotaichean uidheamachadh le strapan Velcro airson a bhith furasta an ceangal agus airson diofar mheudan làimhe.
Tha an dòigh bacadh, a dh ’atharraicheas leudachadh sreathach gu gluasad cromadh, cuideachd buntainneach ri duilleagan fighte dà-thaobhach.Bidh sinn a 'fighe na snàithleanan cotain air aon taobh den dlùth agus bidh sinn a' fàgail dhuilleagan fighte gus nach leudaich iad (Fig. 7A).Mar sin, nuair a gheibh dà AMF cuideam uisgeachaidh gu neo-eisimeileach bho chèile, thèid an duilleag tro ghluasad lùbadh dà-stiùiridh gus structar trì-thaobhach neo-riaghailteach a chruthachadh.Ann an dòigh eile, bidh sinn a’ cleachdadh snàth nach gabh leudachadh gus aon taobh de dhuilleagan fighte dà-thaobhach a chuingealachadh (Figear 7B).Mar sin, faodaidh an duilleag gluasadan lùbadh is sìneadh neo-eisimeileach a dhèanamh nuair a tha an AMF co-fhreagarrach fo chuideam.Air fige.Tha 7B a’ sealltainn eisimpleir anns a bheil smachd air duilleag braided dà-thaobhach gus timcheall air dà thrian de mheur daonna a phasgadh le gluasad cromadh agus an uairsin a fhad a leudachadh gus an còrr a chòmhdach le gluasad sìnte.Faodaidh an gluasad dà-shligheach de dhuilleagan a bhith feumail airson dealbhadh fasan no leasachadh aodach snasail.
Duilleag fighte dà-stiùiridh, duilleag fighe agus comasan dealbhaidh a ghabhas leudachadh gu radaigeach.(A) Pannalan slatach dà-stiùiridh le ceangal dà-stiùiridh gus lùb dà-stiùiridh a chruthachadh.(B) Bidh pannalan slatach dà-stiùiridh cuingealaichte a 'toirt a-mach sùbailte agus leudachadh.(C) Duilleag fighe fìor elastagach, a dh’ fhaodas cumail ri diofar lùbadh uachdar agus eadhon structaran tubular a chruthachadh.(D) cuingealachadh loidhne meadhan structar a tha a’ leudachadh gu radaigeach a’ cruthachadh cumadh parabolic hyperbolic (sgoltagan buntàta).
Cheangail sinn dà lùban faisg air làimh de na sreathan àrda is ìosal den phàirt fighe le snàithlean fuaigheil gus nach nochd e (Fig. 7C).Mar sin, tha an duilleag fighte làn sùbailte agus ag atharrachadh gu math ri diofar chromagan uachdar, leithid uachdar craiceann làmhan is gàirdeanan daonna.Chruthaich sinn cuideachd structar tubular (sleeve) le bhith a 'ceangal cinn a' phàirt fighe ris an t-slighe siubhail.Bidh an caol a’ cuairteachadh gu math timcheall meur-chlàr an neach (Fig. 7C).Tha sinuosity an aodach fighte a ’toirt seachad deagh fhreagarrachd agus deformability, ga dhèanamh furasta a chleachdadh ann an caitheamh snasail (miotagan, sleeves teannachaidh), a’ toirt seachad comhfhurtachd (tro fit) agus buaidh therapach (tro dhlùthadh).
A bharrachd air leudachadh radial 2D ann an ioma-stiùiridhean, faodar duilleagan fighte cruinn a phrògramadh gus structaran 3D a chruthachadh.Chuir sinn cuingealachadh air loidhne meadhan a 'bhratha cruinn le snàth acrylic gus casg a chur air leudachadh radial èideadh.Mar thoradh air an sin, chaidh cruth còmhnard tùsail an duilleag fhighe cruinn atharrachadh gu cruth parabolic hyperbolic (no sgoltagan buntàta) às deidh cuideam (Fig. 7D).Dh’ fhaodadh an comas gluasad cumadh seo a bhith air a chuir an gnìomh mar inneal togail, lionsa optigeach, casan robot gluasadach, no dh’ fhaodadh e a bhith feumail ann an dealbhadh fasan agus innealan-fuadain bionic.
Tha sinn air dòigh shìmplidh a leasachadh airson a bhith a’ cruthachadh dhràibhearan sùbailte le bhith a’ gluadh AMF air stiall de dh’ aodach neo-shìnte (Figear 3).Bidh sinn a’ cleachdadh a’ bhun-bheachd seo gus snàithleanan prògramaichte cumadh a chruthachadh far an urrainn dhuinn grunn earrannan gnìomhach agus fulangach a sgaoileadh gu ro-innleachdail ann an aon AMF gus cumaidhean miannaichte a chruthachadh.Rinn sinn agus rinn sinn prògramadh air ceithir filamentan gnìomhach a dh'fhaodadh an cumadh atharrachadh bho litir dìreach gu litir (UNSW) mar a chaidh cuideam àrdachadh (Fig. S4).Tha an dòigh shìmplidh seo a’ leigeil le deformability an AMF loidhnichean 1D a thionndadh gu cumaidhean 2D agus is dòcha eadhon structaran 3D.
Ann an dòigh-obrach coltach ris, chleachd sinn aon AMF gus pìos de stuth àbhaisteach fulangach ath-dhealbhadh gu tetrapod gnìomhach (Fig. 8A).Tha bun-bheachdan slighe agus prògramadh coltach ris an fheadhainn a chithear ann am Figear 3C.Ach, an àite duilleagan ceart-cheàrnach, thòisich iad a 'cleachdadh aodach le pàtran ceithir-cheàrnach (turtar, muslin cotain).Mar sin, tha na casan nas fhaide agus faodar an structar a thogail nas àirde.Bidh àirde an structair ag àrdachadh mean air mhean fo chuideam gus am bi a chasan ceart-cheàrnach ris an talamh.Ma chumas an cuideam a-staigh ag èirigh, bidh na casan a’ dol a-steach, a’ lughdachadh àirde an structair.Faodaidh tetrapods locomotion a dhèanamh ma tha na casan aca uidheamaichte le pàtrain aon-stiùiridh no a’ cleachdadh grunn AMFn le ro-innleachdan làimhseachaidh gluasad.Tha feum air innealan-fuadain locomotion bog airson grunn ghnìomhan, a’ toirt a-steach teasairginn bho theintean fiadhaich, togalaichean a thuit no àrainneachdan cunnartach, agus innealan-fuadain lìbhrigidh dhrogaichean meidigeach.
Tha an t-aodach air ath-dhealbhadh gus structaran gluasad cumadh a chruthachadh.(A) Glue an AMF gu crìoch an duilleag aodach fulangach, ga thionndadh gu bhith na structar ceithir-chasach a tha furasta a stiùireadh.(BD) Dà eisimpleir eile de ath-dhealbhadh clò, a’ tionndadh dealain-dè fulangach agus flùraichean gu bhith gnìomhach.Stuth gun shìneadh: muslin cotan sìmplidh.
Bidh sinn cuideachd a’ gabhail brath air sìmplidheachd agus sùbailteachd an dòigh ath-dhealbhachaidh clò seo le bhith a’ toirt a-steach dà structar bioinspired a bharrachd airson ath-dhealbhadh (Figearan 8B-D).Le AMF a ghabhas gluasad, tha na structaran cruth-deformable seo air an ath-dhealbhadh bho dhuilleagan de stuth fulangach gu structaran gnìomhach agus stiùiridh.Air a bhrosnachadh leis an dealan-dè monarc, rinn sinn structar cruth-atharrachail dealan-dè a’ cleachdadh pìos de dh’ aodach cumadh dealan-dè (cotan muslin) agus pìos fada de AMF glaiste fo a sgiathan.Nuair a tha an AMF fo chuideam, bidh na sgiathan a’ pasgadh suas.Coltach ris a 'Monarch Butterfly, tha sgiathan clì is deas an Dealain-dè a' bualadh san aon dòigh oir tha iad le chèile fo smachd an AMF.Tha flaps dealan-dè airson adhbharan taisbeanaidh a-mhàin.Chan urrainn dha itealaich mar Smart Bird (Festo Corp., USA).Rinn sinn cuideachd flùr aodaich (Figear 8D) anns an robh dà shreath de chòig bileagan gach fear.Chuir sinn an AMF fo gach còmhdach às deidh oir a-muigh nam bileagan.An toiseach, tha na flùraichean fo bhlàth, agus tha na bileagan uile fosgailte gu tur.Fo chuideam, bidh an AMF ag adhbhrachadh gluasad lùbte de na bileagan, ag adhbhrachadh gun dùin iad.Bidh an dà AMF gu neo-eisimeileach a’ cumail smachd air gluasad an dà shreath, agus tha na còig bileagan de aon shreath a’ gluasad aig an aon àm.
Ùine puist: Dùbhlachd-26-2022