無線駆動する薄型誘電エラストマーアクチュエータ搭載ソフトロボット
Untethered thin dielectric elastomer actuated soft robot
薄型誘電エラストマーアクチュエータとオンボード電子回路を統合し、220Vの低電圧で無線駆動する小型ソフトロボットを開発した。
詳しい要約
1. どんなもの?
2. 先行研究と比べてどこがすごい?
3. 技術・手法の肝は?
4. どうやって有効だと検証した?
5. 議論はある?
6. 次に読むべき論文は?
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Xi Wang, Jing Liu, Siqian Li, Hengtai Dai, Jung-Che Chang, Adam Rushworth, Xin Dong
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Thin dielectric elastomer actuator (DEA) features a unique in-plane configuration, enabling low-profile designs capable of accessing millimetre-scale narrow spaces. However, most existing DEA-powered soft robots require high voltages and wired power connections, limiting their ability to operate in confined environments. This study presents an untethered thin soft robot (UTS-Robot) powered by thin dielectric elastomer actuators (TS-DEA). The robot measures 38 mm in length, 6 mm in height, and weighs just 2.34 grams, integrating flexible onboard electronics to achieve fully untethered actuation. The TS-DEA, operating at resonant frequencies of 86 Hz under a low driving voltage of 220 V, adopts a dual-actuation sandwiched structure, comprising four dielectric elastomer layers bonded to a compressible tensioning mechanism at its core. This design enables high power density actuation and locomotion via three directional friction pads. The low-voltage actuation is achieved by fabricating each elastomer layer via spin coating to an initial thickness of 50 um, followed by biaxial stretching to 8 um. A comprehensive design and modelling framework has been developed to optimise TS-DEA performance. Experimental evaluations demonstrate that the bare TS-DEA achieves a locomotion speed of 12.36 mm/s at resonance, the untethered configuration achieves a locomotion speed of 0.5 mm/s, making it highly suitable for navigating confined and complex environments.
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