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首页> 外文期刊>Canadian journal of electrical and computer engineering >Design of a linkless hyper-redundant manipulator and composite shape memory alloy actuator
【24h】

Design of a linkless hyper-redundant manipulator and composite shape memory alloy actuator

机译：无链接超冗余机械手和复合形状记忆合金执行器的设计

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Cette recherche se concentre sur la conception d'un manipulateur miniature sans fil hyper-redondant propulsé par des actionneurs en alliage à mémoire de forme (AMF) à tension élevée. Le manipulateur est composé de quatre modules identiques connectés en série, chacun fournissant trois degrés de liberté de trois actionneurs positionnés de manière symétrique. Le manipulateur est retenu par l'action d'un écoulement de pression d'air positive qui est injectée à la base du manipulateur. La pression interne donne au manipulateur sa raideur, fournit la force de retour nécessaire aux actionneurs en AMF, et, dans une certaine mesure, agit comme refroidisseur après la mise en action. En soumettant le matériel AMF à une tension de flexion plutôt qu'à une tension pure, on réalise des taux élevés de tension. Le contrôleur est conçu sur les bases du principe de la mise en action binaire, qui élimine le besoin d'un équipement de perception et d'une commande à rétroaction. La nature du manipulateur et sa construction légère permettent au manipulateur d'exécuter des tâches complexes dans des environnements contraignants.%The design of a linkless hyper redundant miniature manipulator driven by high-strain shape memory alloy (SMA) actuators is the focus of this research. The manipulator is composed of four identical modules connected in series, each providing three degrees of freedom from three symmetrically positioned actuators. The manipulator is withheld by the action of a positive air-pressure flow injected at the base of the manipulator. The internal pressure gives the manipulator its stiffness, provides the return force required by the SMA actuators, and, to a certain extent, acts as a coolant during post-actuation. High strain rates are achieved by submitting the SMA material to bending stress rather than pure tension. The controller is designed on the basis of the principle of binary actuation, which eliminates the need for sensing equipment and feedback control. The compliant nature of the manipulator and its lightweight construction enable the manipulator to perform complex tasks in constrained environments.
机译：这项研究的重点是由高压形状记忆合金（AMF）执行器提供动力的微型超冗余无线操纵器的设计。该机械手由四个相同的模块串联而成，每个模块相对于对称放置的三个执行器提供三个自由度。通过在操纵器底部注入的正气压流的作用来保持操纵器。内部压力使操纵器具有刚度，提供了AMF执行器所需的返回力，并且在一定程度上充当了激活后的冷却器。通过使AMF材料承受弯曲张力而不是纯张力，可以获得高张力率。该控制器是根据二进制驱动原理设计的，从而消除了对感知设备和反馈控制的需求。机械手的性质及其轻巧的结构使机械手可以在苛刻的环境中执行复杂的任务。％由高应变形状记忆合金（SMA）驱动器驱动的无连杆超冗余微型机械手的设计是本研究的重点。机械手由串联连接的四个相同的模块组成，每个模块从三个对称放置的执行器提供三个自由度。通过注入到机械手底部的正气压流的作用来阻止机械手。内部压力使操纵器具有刚度，提供SMA执行器所需的返回力，并且在某种程度上在后执行期间充当冷却剂。通过使SMA材料承受弯曲应力而不是纯张力，可以实现高应变率。该控制器是根据二进制驱动原理设计的，从而消除了对传感设备和反馈控制的需求。机械手的顺应性及其轻巧的结构使机械手能够在受限的环境中执行复杂的任务。

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