Design and Modeling of a Smart Torque-Adjustable Rotary Electroadhesive Clutch for Application in Human–Robot Interaction
Notice bibliographique
Résumé
The increasing need for sharing workspace and interactive physical tasks between robots and humans has raised concerns regarding the safety of such operations. In this regard, controllable clutches have shown great potential for addressing important safety concerns at the hardware level by separating the high-impedance actuator from the end-effector by providing the power transfer from electromagnetic source to the human. However, the existing clutches suffer from high power consumption and large weight, which make them undesirable from the design point of view. In this article, for the first time, the design and development of a novel, lightweight, and low-power torque-adjustable rotary clutch using electroadhesive materials are presented. The performance of three different pairs of clutch plates is investigated in the context of the smoothness and quality of output torque. The performance degradation issue due to the polarization of the insulator is addressed through the utilization of an alternating current waveform activation signal. Moreover, the effect of the activation frequency on the output torque and power consumption of the clutch is investigated. Finally, a time-dependent model for the output torque of the clutch is presented, and the performance of the clutch was evaluated through experiments, including physical human–robot interaction. The proposed clutch offers a torque-to-power consumption ratio that is six times better than commercial magnetic particle clutches. The proposed clutch presents great potential for developing safe, lightweight, and low-power physical human–robot interaction systems, such as exoskeletons and robotic walkers.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».