直列膨張式アクチュエータの受動的流量制御:姿勢支援ウェアラブルソフトロボットへの応用
Passive Flow Control for Series Inflatable Actuators: Application on a Wearable Soft-Robot for Posture Assistance
複数の細孔による圧力損失を利用した3Dプリント流量抵抗管を直列膨張式アクチュエータに組み合わせ、単一圧力源で順次駆動を実現する受動制御法を提案し、脳性麻痺児向け着用型ロボットスーツで寝返り・起き上がり動作支援に応用した。
著者: Diego Paez-Granados, Takehiro Yamamoto, Hideki Kadone, Kenji Suzuki
分類: cs.RO, physics.app-ph
原文アブストラクト
This paper presents a passive control method for multiple degrees of freedom in a soft pneumatic robot through the combination of flow resistor tubes with series inflatable actuators. We designed and developed these 3D printed resistors based on the pressure drop principle of multiple capillary orifices, which allows a passive control of its sequential activation from a single source of pressure. Our design fits in standard tube connectors, making it easy to adopt it on any other type of actuator with pneumatic inlets. We present its characterization of pressure drop and evaluation of the activation sequence for series and parallel circuits of actuators. Moreover, we present an application for the assistance of postural transition from lying to sitting. We embedded it in a wearable garment robot-suit designed for infants with cerebral palsy. Then, we performed the test with a dummy baby for emulating the upper-body motion control. The results show a sequential motion control of the sitting and lying transitions validating the proposed system for flow control and its application on the robot-suit.
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