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软机器人领域致力于创造大部分(如果不是全部)柔软的机器人。虽然软致动器和软传感器都取得了重大进展,但在软控制系统的开发方面所做的工作相对较少。这项研究提出了一种软微流体多路分解器作为软机器人的潜在控制系统。多路分解器只需几个输入即可控制许多输出,增加了软机器人的复杂性,同时最大限度地减少了对外部阀门和其他外部组件的依赖。这项研究中的多路分解器改进了早期的微流体多路分解器,输入减少了近两倍,这一设计特点简化了控制并提高了效率。此外,这项研究中的多路分解器旨在适应软机器人所需的高压力和流速。多路分解器的特征从单个阀门级别到完整的系统参数,其功能通过控制一系列可单独寻址的软致动器来展示。
摘要:飞机控制面的传统液压伺服机构正逐渐被机电执行器 (EMA) 等新技术所取代。由于 EMA 才刚刚采用,因此无法获得有关其可靠性的现场数据,其故障模式尚未完全了解;因此,有效的预测工具可以帮助检测飞行控制系统的早期故障,以便正确安排维护干预和执行器更换。这将带来双重好处:通过避免飞机在部件受损的情况下飞行,可以提高安全性,并且可以防止更换仍能正常工作的部件,从而降低维护成本。然而,由于受监控系统的复杂性和多学科性质,EMA 预测提出了挑战。我们提出了一种基于模型的故障检测和隔离 (FDI) 方法,采用遗传算法 (GA) 在系统性能开始受到影响之前识别故障前兆。考虑了四种不同的故障模式:干摩擦、间隙、部分线圈短路和控制器增益漂移。本文提出的方法能够以比数据驱动策略更有效的方式利用系统设计知识来应对挑战,并且需要的实验数据更少。为了测试所提出的工具,开发了一个模拟测试台。实施了具有不同详细程度的 EMA 的两个数值模型:高保真模型提供了要分析的故障执行器的数据,而更简单的模型,计算量更小,但足够准确以模拟所考虑的故障模式,由 GA 迭代执行。结果显示,该系统具有良好的稳健性和精确度,能够早期识别系统故障,且误报或漏报很少。
已经开发出能够进行多模式运动的机器,这些机器能够在非结构化环境中机动,用于搜索和救援行动、[2] 监控和防御等应用。 [3] 这种多模态性通常通过 i)身体形状变形、ii)步态改变或 iii)使用不同的驱动或推进机制实现。 一种流行的方法是使用专门用于相应环境中运动的不同推进机制(例如,螺旋桨用于飞行和游泳,轮子用于陆地运动 [4,5] )。 然而,多种推进机制会使设计复杂化,并增加此类系统的重量。 同样,使用能够实现不同步态和运动模式的单一推进机制可以简化设计,但通常会导致在某些环境中的移动性受到更多限制。 [6–8] 一种有前途的替代方案是利用身体的可逆形状变形,这样就可以重新调整一组常见的执行器或机器人肢体,以执行新的地面接触或流体结构相互作用模式(参见参考文献 [9–11] 中的示例)。软机器人特别适合可逆形状变化,因为它们具有机械可变形性和对受控刺激的形态反应。最近,Baines 等人提出了一种形状变形肢体,它可以利用刚度调节在鳍状肢和腿之间变换。[12] 这种肢体被安装在受海龟启发的机器人 [6] 上,以促进两栖运动。Shah 等人提出了一种
阿曼苏哈尔炼油厂 超过 200 个 IQ 执行器(大部分带有 Pakscan 控制系统)以及近 100 个 GP 和 CP 系列气动执行器已被订购用于阿曼苏哈尔的一家新石化炼油厂。该项目耗资 8.8 亿美元,由 JGC Corporation 建造,将于 2006 年开始生产,生产汽油、丙烯、液化石油气、石脑油、煤油、柴油和燃料油。非洲:陆上 Rotork IQ 执行器正在取代利比亚海岸 Veba Oil Operations 石油码头上 100 多个美国产的电动执行器。非洲:海上 已从英国和意大利的 Rotork Fluid System 订购四分之一旋转和线性气动执行器,用于将在安哥拉第 18 区块油田运行的新 Plutonio Prospect 海上石油生产平台。该平台由英国石油公司和壳牌勘探公司运营,由英国的 MW Kellogg Ltd 公司设计。250 个气动执行器将操作 Valve Engineering Services Ltd 的球阀,少量的线性气动执行器将操作 Breda 闸阀。所有执行器都配有控制系统,并且还为同一项目订购了额外数量的 IQ 电动执行器。中国南海化工综合体 “即使对于中国来说,在广东省建设的 43 亿美元石化综合体也是巨大的。”美国的 Bechtel、中国的中石化和英国的 Foster Wheeler 正在管理中国南部南海这个大型石化综合体的建设,主要服务于国内市场。Rotork 的订单目前包括大约两千个气动执行器和近两百个 IQ 电动执行器,这些电动装置配备了 Foundation Fieldbus 连接。南海工厂将是一个综合化工综合体,包括蒸汽和发电以及其他公用设施、储存、装卸和运输设施以及废水处理和环境保护设施。综合体的核心是一个“世界级”的凝析油或石脑油裂解炉,将生产 800,000 吨/年的乙烯和 430,000 吨/年的丙烯,用于进一步现场生产石化产品。
出生时,婴儿的头部会暂时变形,以便通过狭窄的产道。出生后,这种灵活性就不再需要了,而是需要一种刚性状态来保护敏感的大脑,因此头骨的材料性质会发生变化,将头骨闭合为刚性骨骼。同样,可变刚度组件对于实现变形机器人和仿生学也具有重要意义。[1,2] 在医学和组织工程中,可变刚度也具有根本性的重要性,尤其是在与周围微环境相互作用时。例如,可以使用柔顺水凝胶和支架来促进手术期间的插入和适应,之后移植的材料会变硬以重建受伤硬组织的功能和机械性能。[2,3]
作者的完整清单:马丁内斯,天使;匹兹堡大学,工业工程克莱门特,J。;匹兹堡大学,朱芬;匹兹堡大学工业工程;匹兹堡科赫扎特大学,朱莉娅;匹兹堡大学,工业工程工程,莫赫森(Mohsen);匹兹堡大学,拉维工业工程工业工程;匹兹堡大学工业工程
摘要。触摸后的康复装置是必不可少的,因为中风攻击可能导致人体的一部分或一半。外骨骼可能是中风后患者康复的重要装置。几项研究提出了用于康复目的的外骨骼设计,以实现人类肢体疾病。这项研究旨在根据肌电或任何其他传感器回顾手部外骨骼设备的最先进。本文有望使用肌电传感器和力传感器同时设计手外骨骼设备。这是通过审查与外骨骼开发有关的几篇文章来实现的,尤其是在传感器系统,数据处理和执行器系统中。结果表明,仍然发现使用Ag电极一次性AG(AGCL)检测手指在手上的运动,因为该传感器可以减少伪影噪声。在几项研究中也发现了肌臂的使用,因为它具有无线特性,因此易于使用。在处理器方面,Arduino微控制器比其他微控制器更广泛地使用。为了激活手部外骨骼,伺服电动机被更广泛地用于启动手指关节,这比其他执行器更精确。在进一步的发展中,外骨骼系统和信息系统之间的整合将是一个预期的挑战。希望,这种外骨骼的发展可以作为康复装置应用于故障或瘫痪的患者。
广泛地用于实现受到生活系统行为及其对各种物理和化学刺激的反应能力的启发,包括电荷和偶极子,压力,温度,湿度和磁场。[5-17]这些机械主动的结构通常设计为在预定义的参数范围内工作,在其外部可能无法根据需要做出响应。赋予合成折纸系统具有检测环境条件及其自己的状态模仿性质,实现反馈控制并增强其适应环境变化的能力的能力。需要机械的软传感器,以适应动作过程中的运动和变形才能有效与折纸进行整合。软执行器的标准方法已集中在基于商业电子和气动系统[18]的刚性设计上,或者是带有刺激响应材料的小规模平台。[19]前者太笨重了,无法复制生物系统中发现的无缝且温和的折叠模式,而后者缺乏传感器,因此反馈控制以积极指导其运动。实现柔软,功能性和薄折纸致动器需要在这两种方法之间进行合成,这可以通过使用电子皮(E-Skins),复合膜或水凝胶来介导。最近的工作通过证明本质上柔韧的应变[20,21]曲率,[22,23]和光学[24]传感器整合到软致动器中,从而实现了该协同作用的一些步骤。然而,这些示例集中在由没有多个折叠的单层材料制成的执行器上,因此不需要折纸时的组装过程中的运动跟踪。可以通过将磁敏感的e胶粘在软磁性执行器上,检测到各种襟翼或褶皱的位置和方向,从而检测出外部或固有或固有的(由执行器)磁场产生。专门用于磁性软执行器或磁性软机器人[1,25-29],该机器人是由带有嵌入式磁性颗粒的聚合物复合材料构建的,磁化状态的变化会极大地影响致动。[24,25,30–35]当磁性特性的这种变化是有目的的和骗局的时,它们对于允许以新的方式做出相同的结构非常有益。杂志执行器对施加磁场的响应是复合材料的磁化状态的特征,这对用于磁化的过程既敏感又敏感。