Design of a Durable Air-Muscle With Integrated Sensor for Soft Robotics
Notice bibliographique
Résumé
Soft robotics integrates compliant actuators and sensors that expand design possibilities beyond classic robotics based on rigid modular components. In particular, deformable elastomer-based actuators used in soft robots, such as air-muscles, offer the possibility of having large numbers of embedded degrees of freedom. However, air-muscles fatigue life and strain capability call for a tradeoff, limiting their practical use in demanding applications such as physical rehabilitation, medical robotics, and mobile robots. This paper presents the design of a durable high-strain air-muscle composed of a silicone tube and an axially elastic sleeve (radially rigid), which integrates a flexible Dielectric Elastomer (DE) position sensor. The uniformity of the sleeve, by opposition to usual braids, makes for a reinforcement without local stresses that cause membrane failure. Designed based on fatigue failure principles, this air-muscle withstands 145 000 cycles at 50 % elongation, which demonstrates its potential as a durable high-strain actuator. Performance maps of the air-muscle confirm good linearity between force, pressure and strain and demonstrate bi-directional force capability. Furthermore, the integration of a DE sensor allows for accurate position control of the air-muscle (0.17 mm), making the air-muscle/sensor unit a relevant building block for complex soft robotics systems. The all-polymer high-strain actuator/sensor unit proves to be accurate and durable as well as cost-effective, thus making it ideal for soft robotics applications requiring large numbers of actuators and integrated sensing.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».