本研究提出了二维功能梯度 (2D-FG) 金属陶瓷多孔梁静态屈曲和自由振动分析的解析解。为了实现这一目标,利用汉密尔顿原理推导出梁的运动方程,然后在 Galerkin 著名的方程解解析法框架内求解导出的方程。梁的材料属性随厚度和长度的变化而变化,符合幂律函数。在功能梯度材料 (FGM) 的制造过程中,可能会由于技术问题导致微孔出现而出现孔隙。本文给出了详细的数学推导并进行了数值研究,重点研究了各种参数(例如厚度和长度两个方向上的 FG 功率指数、孔隙率和细长比 (L/h))对基于新高变形梁理论的梁的无量纲频率和静态屈曲的影响。通过将结果与公认的研究进行比较,验证了所提出模型的准确性。根据屈曲和振动分析的结果,所提出的沿厚度方向的修改的横向剪应力与TBT相比表现出更接近的结果。
摘要我们研究了在野外尺度上逼真的粗糙裂缝的正常刚度和渗透性如何在其闭合期间与渗透阈值相连和进化。我们将方法基于裂缝粗糙度的良好建立的自我植入几何模型,事实证明,这是从实验室到多公斤级尺度的相关代理。我们探索了它对储层尺度开放渠道中断裂孔的影响。我们使用驼鹿/魔像框架在有限元模型上建立了方法,并在256×256×256 m 3的数值流通实验中进行数值直通实验,3花岗岩储层在可变的正常载荷条件下,在可变的正常载荷条件下,该储存在单个,部分密封的裂缝下。Navier -Stokes流动在嵌入的3二维粗断裂中求解,而Darcy流则在周围的毛弹性基质中求解。我们研究裂缝闭合过程中断裂岩系统的机械刚度和流体通透性的演变,包括影响接触表面几何形状(如浅薄的产量)和沉积在粗糙片段开放空间中的裂缝填充物质的机制。在很大程度上观察到的刚度特征与裂缝表面的自我伴侣特性有关。当施加压力梯度的两个正交方向上超过两个正交方向时,可以证明断裂通透性的强各向异性。,我们提出了一项基于物理的定律,以随着渗透性的降低而以指数呈刚度的指数增加形式的僵硬和渗透性的演变。
软机器人是为了解决传统机器人在处理人和精密生物物品时的局限性而创建的。[1-4] 软气动执行器(SPA)的工作原理是将调节的正压或负压注入柔性结构内的密封腔中。这些执行器可以弯曲、扭曲、伸展或收缩。[5] 执行器对施加压力的反应取决于腔体的材料和形状。执行器的几何形状或多材料分布可以在更广泛的意义上得到改进。软执行器和机器人的自主设计可能受益于优化壁厚和改变腔体结构。由于软机器人固有的柔顺性,软执行器可以产生相对被动的变形,并根据被处理的物体的形状进行修改。[6] 因此,腔体对弯曲和驱动的影响对于增强软执行器的能力至关重要。此外,有限元法 (FEM) 还可用于改进软机器人,预测其运动,并消除制造后出现的问题。[7] 人们已经采用了各种各样的新开发来提高软机器人的效率,并且已经使用了许多新设计来实现软机器人执行器的多功能性和增强的适应性。[8 – 13]
摘要在本文中,MyFlex-ϵ是一个配备轻巧可调节的机制的ESR脚假体,允许在矢状平面中改变其刚度,并采用系统的方法来计算其旋转速度曲线。通过使用二维(2D)有限元(Fe)模型进行数值进行的实验设计,实验校准的几何参数,其变异改变了最初以不变刚度的矢状平面刚度的变化,以不可差的刚度设计,myflex-δ。构建机理并将其集成到myFlex-δ中以获得myFlex-ϵ,通过等效的测试,确定了后者的位移曲线曲线,确定了与ISO 10328中指定的静态测试的测试。基于实验结果,构建和校准了myFlex- ϵ的2D FE模型,以确定其矢状平面中的旋转态曲线。比较最符合的设置获得的旋转曲线与最僵硬的设置,固体变化为119%,122%,138%和162%,分别为 - 5°和 - 2.5◦和 - 2.5°,以及反向反射的角度,分别为7.5°和15°。
此预印本的版权所有者此版本于 2023 年 10 月 27 日发布。;https://doi.org/10.1101/2023.10.27.564288 doi:bioRxiv preprint
致谢:这项工作由欧洲地区发展基金(ERDF),通过2020 Centro区域运营计划以及竞争的2020年竞争 - 竞争力和国际化运营计划以及葡萄牙国家基金通过FCT,项目下的Project [s]:expl/bia -bia -bqm/1361/2021/2020/2020/2020/2020/2020/2020/2020/2020/2020/2020年。PAS GRAS项目已从欧盟的地平线欧洲获得资金。H. Gerardo(SFRH/BD/147316/2019和COVID/BD/153559/2024)和J. Teixeira(2020.01560.Ceecind)承认FCT,I.P。研究合同。
摘要 — 刚度变化和实时位置反馈对于任何机器人系统都至关重要,但最重要的是对于有源和可穿戴设备与用户和环境的交互。目前,对于紧凑尺寸,缺乏提供高保真反馈并保持设计和功能完整性的解决方案。在这项工作中,我们提出了一种新型最小离合器,它集成了刚度变化和实时位置反馈,其性能优于传统的卡住解决方案。我们详细介绍了离合器的集成设计、建模和验证。初步实验结果表明,在最大力密度为 15.64 N/cm 2 时,离合器的阻抗力变化接近 24 倍。我们通过实验验证了离合器在以下方面的表现:(1) 增强软执行器的弯曲刚度,使软操作器的夹持力提高 73%;(2) 使软圆柱执行器能够执行全向运动;(3) 为手势检测提供实时位置反馈,为动觉触觉反馈提供阻抗力。本文介绍了功能组件,重点介绍了集成设计方法,这将对软机器人和可穿戴设备的发展产生影响。
不同于大多数工程材料,拉胀材料具有负的泊松比。拉胀材料用于医学、体育科学、传感器和执行器等各个领域。拉胀结构由多个并联和串联的单元组成。本文通过分析提取了拉胀单元和结构的等效刚度。研究了拉胀单元的角度和梁长等几何参数对拉胀单元和结构等效刚度的影响。使用 Abaqus 软件对拉胀结构进行模拟,验证了提取的方程。在本研究中,使用数值模拟来研究拉胀单元参数对其等效质量的影响。研究结果表明,改变拉胀单元的几何参数会影响拉胀结构的振动行为。此外,还研究了拉胀结构几何参数对泊松比的影响。
摘要:触觉手和握手,旨在实现熟练的对象操纵,对于与环境的高精度互动至关重要。这些技术在诸如微创手术等领域尤其重要,它们可以增强手术精度和触觉反馈:在高级假肢的发展中,为用户提供了改善功能和更自然的触觉,并且在工业自动化和制造业内,它们为更有效,安全和灵活的生产过程贡献了更有效,安全和灵活的生产过程。本文介绍了两指机器人手的开发,该手的开发采用了简单而精确的策略来操纵物体而不会损害或丢弃它们。我们的创新方法融合了对力敏感的电阻器(FSR)传感器,其平均电流是伺服电机的平均电流,以提高抓握的速度和准确性。因此,我们旨在创建一种比抓手更灵巧的抓握机制,而不是机器人手。为了实现这一目标,我们设计了一只两指机器人手,每只手指上都有两个自由度。将FSR集成到每个指尖中,以实现对象分类和初始接触的检测。随后,连续监测伺服电流以实现阻抗控制并保持对物体的掌握在各种刚度中。在初始接触时提出的手部对象的刚度分类,并通过融合FSR和运动电流来施加准确的力。使用耶鲁-CMU – Berkeley(YCB)对象进行了实验测试,包括一个泡沫球,一个空的苏打罐,苹果,苹果,玻璃杯,塑料杯和一个小牛奶包装。机器人的手成功地从桌子上捡起了这些物体,并将它们坐下而不会造成任何损坏或中途丢弃。我们的结果代表着具有先进物体感知和操纵能力的触觉机器人手的重要一步。
摘要。机器人在仓库自动化中的参与为研究诸如紧密包装之类的逻辑任务提出了新的问题,其中必须以定期和有序的方式完全填充物品,从而使它们之间的最低限度的间隙。这项工作调查了使用具有被动合规性的系统可靠的放置策略的效果,以提高此任务中的鲁棒性和成功率。该方法已集成到完整的管道中,以执行包装操作,并在真实的机器人中评估,使用机械兼容的混合抓地力,具有可变刚度,探索了任务执行中手部配置和刚度级别的作用。沿着不同的评估任务,与琐碎的插入策略相比,由于可靠的插入策略,结果显示出成功率的提高。他们还证明了使用可变刚度减少误差传播的功效。