Yumuşak Robot Nedir?

Yumuşak robotlar, katı metaller ve plastiklerden ziyade, robotların, spiral, bükülmesine ve çevresel olarak bozulmalarına neden olan yöntemlerin alt alanıdır.Bu malzemeler, özellikle de hassas eklem açılarına ve sert yapılara dayanan, yumuşak robotlara ve tekstillere dayanan bir sistemdir.

Yumuşak ve katı robotlar arasındaki temel fark sadece malzemelerle ilgili değildir; araziye uygun olmayan bir limbal modelleme ve geri bildirim kontrolü, kullanıcı vücutlarıyla daha rahat bir arayüz sağlayabilir.

Prosthetics'deki Yumuşak Robotların Avantajları

Yumuşak robotların prosthetic uzuvları için uygulanması, geleneksel katı prostheslerin birkaç uzun süredir devam eden sınırlamaları ele almaktadır. Aşağıda bu alanda araştırma ve geliştirme yapan önemli avantajlar vardır.

Geliştirilmiş Konfor ve Fit

Geleneksel prosthetic soketler genellikle sert plastik veya karbon fiberden yapılır, bu da baskı noktalarına neden olabilir, cilt tahrişi ve rahatsızlık, özellikle uzun kullanım sırasında yumuşak robotik bileşenler, soket çizgisine veya uzuvun kendisini, oturma şekline uygun malzemeleri kullanarak entegre edilebilir.Bu, yüksek basınç değişiklikleri azaltır ve daha fazla eşit bir şekilde değişebilir.

Daha Doğal Hareketler

Hassas prosthetic eklemler, biyolojik kasların çalışma şekline göre ayarlanabilen, örneğin, [[Düzücük yapay kaslar [Döneticiler) ile kullanıcıdan kontrol etmek için bilinçli çaba gerektiren robotik hareketler. Soft Roboticss, bir insan kaslarının sözleşmelerini kullanarak daha da akıcı bir şekilde bir araya getirir.Örneğin, bu tür bir çiftlerde, ortak olarak ayarlandığında, uyumlu ve genişletilebilir.

Geliştirilmiş Sorumluluk ve Kontrol

Prosthetic arayüzünde gömülü yumuşak sensörler kas sözleşmelerini tespit edebilir, elektrik sinyalleri (EMG), veya yüksek hassasiyetle limb hacmindeki değişiklikler. Çünkü malzemeler doğrudan cilde karşı yerleştirilir, birçok mevcut Myoelektrik prosthesünün rahatsızlıkları olmadan zengin bir veri akışı sağlar.

Güvenlik Güvenliği Güvenliği Güvenliği Güvenliği Güvenliği Güvenliği

Yumuşak robotların en kritik avantajlarından biri güvenliktir. Geleneksel prosthetic uzuvlar ağırdır ve sert bir şekilde sallanırlarsa, özellikle de yumuşak bir hareketçi başarısız olursa, normalde şişirme veya rahatlamak, zararsız bir şekilde, sert bir motorize edilmiş bir ortak, doğal olarak da güvenli bir şekilde kilitlemek için önemlidir.Bu özellik özellikle çocuklar veya yaşlılar için önemlidir.

Soft Robotik Prosthetics'deki güncel gelişmeler

Yumuşak robot protez alanı hızla gelişmektedir, bu teknolojinin potansiyelini gösteren birkaç umut verici prototip ve araştırma projesiyle. Bu gelişmeler üst-limb ve daha düşük-limb uygulamaları, her biri eşsiz zorluklar ve yeniliklerle ortaya çıkmaktadır.

Yumuşak Robotik Eller ve Silahlar

Harvard Üniversitesi'nde bulunan birkaç laboratuvar, yüksek çözünürlükte bulunan yumuşak parmaklar için esnek eller geliştirdi.Bu eller bir üzüm veya pnömatik ağ kurma gibi hassas görevlere sahip olabilir.[Döneticileri değiştir]Click forma ait olan bazı uygulamalar, kullanıcı geri bildirimlerini kullanarak kullanıcıya geri bildirimlerini sağlayarak veya elektrik uyarılarını içeren bir cihazla genişletir.

Yumuşak Robotik Ayaklar ve Ankles

Daha düşük protez, kriminal ve enerji verimliliğini artırmakla yumuşak robotikten yararlanır. Geleneksel prosthetic feet sık sık doğal olmayan bir şekilde sabit bir ilkbahar benzeri yanıta sahiptir. Soft robotik ankles useUVT:0)pneumatic veya hidrolik eylemciler yürüyüş döngüsü sırasında ayaklarını daha az tutmalı ve yumuşak bir robot ayağının bu şekilde bir yürüyüşe kadar yumuşak bir şekilde depolayabilmeleri için daha az miktardaki yüksek çözünürlükte bulunabilir.

Yumuşak Sensör Entegrasyonu

Sonuçlama algılandığında eşit derecede önemlidir.ETHFLT:0)Stretchable elektronik ciltler) (e-skins) bu sinyalleri kullanıcının amaçlanan hareketine göre tahmin etmek için geliştirilebilir. Örneğin, bir pilot çalışma, oturma noktalarına yerleştirilen yumuşak bir sensör, zengin geri bildirim sistemleri ve sıcaklık sensörleri, daha sonra zengin geri bildirim algoritmalarının %90'ı sağlayan daha iyi bir şekilde sınıflandırmak için bu sinyalleri yorumlayabilir.

Overcome için meydan okumalar

Açık avantajlarına rağmen, yaygın kabul öncesi ele alınması gereken yumuşak robotik prosthetics, uygulanabilir hale gelir.

Malzeme Durability ve Fatigue

Yumuşak malzemeler, özellikle elastomerler, binlerce döngüden sonra yırtılmaya ve UV ışığı ve terten yoksunluğa karşı hassastır.Prosthetic uzuvlar, maruz kalmalar, nemse ve aşırı sıcaklıklar dahil olmak üzere günlük kullanımlara karşı korumalıdır.Mevcut silikon tabanlı hareketleyiciler genellikle binlerce döngüden sonra başarısız olur, güvenilir bir prostheticüre için gerekli olan milyonlarca döngüden uzaktır.

Kontrol Kompleksi

Yumuşak robotlar pasif uyum yoluyla hareket bazı yönlerini basitleştirebilirken, yumuşak bir uzuvun birçok derecesini kontrol etmek bir meydan okumadır. Yumuşak malzemelerin doğrusal olmayan davranışı hassas bir tahmin zorlaşır, gelişmiş kontrol algoritmaları genellikle derin öğrenme veya modelleme kontrollerini içeren.Bu algoritmaların, prosthetic içinde düşük güç gömülü bir işlemcide çalıştırılması gerekir.

Güç ve Aklım

Yumuşak eylemciler genellikle pompalar veya kompresörler pnömatik baskı sağlamak için ihtiyaç duyarlar, bu da yüksek çözünürlükte çalışır ve enerji yoğundur.Bir taşınabilir prosthetic için, bu bileşenler, dielektrik elastomerler veya form-memorys gibi, bu yumuşak bir robot eli, şu anda tek bir şarj için 12-16 saat boyunca çalışmalıdır.Some research groups are working onETHFLT:0) Alternatif olarak yumuşak hareketleyiciler[FLT 1: 1, dielektrik elastomerler veya form-memorysorunlar gibi, ki, bu da kompakt batarya paketleri tarafından yönlendirilebilir, ancak şu anda yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunur.

Maliyet ve İmalat Maliyet

Prosthetics zaten pahalı ve gelişmiş malzemeler, sensörler ve yumuşak robotlar için gerekli olan eylemler, bu cihazları daha geniş bir popülasyona getirmek için gerekli olan makineler kullanılarak üretilmektedir.

Future Prospects and Research

Daha fazla yaşam tarzı ve entegre cihazlara yönelik yumuşak robotların yörüngesi özellikle önümüzdeki on yıl boyunca umut verici.

Yapay Kaslar ve Tendons

Bir kutsal grail, doğrulanmış ve sarsıcı polimerler ve ile insan kaslarının gücü, hız, verimlilik ve kendini ayrıştıran teknolojiler, bu tür devasa motorlar ve pompalar, tamamen yumuşak, sessiz ve verimli olan, daha önce bu on iki yıl içinde hala incelenebilir.

Biomimetic Sensör

Geleceğin yumuşak protezleri muhtemelen sadece limbi kontrol etmek için kapalı-loop sensörlü geri bildirimler içerecektir, ancak aynı zamanda alkolik elektronikleri biyolojik olarak birleştirebilecek olan cihazlarla birleştirmektedir.Bu, sinir paketlerini zarar vermeden teşvik edebilir.

modüler ve özel tasarımlar

Yumuşak malzemelerden elde edilen üretim (3D baskı) anatomilerini mükemmel bir şekilde eşleştirebilmelerini sağlar.Modular mimarisi), kullanıcıların aktivitelerine bağlı olarak farklı yumuşak eylemci veya sensör modüllerini değiştirmelerine izin verir - iş ve eylemci sistemi, örneğin ağır bir kanca için 3D baskılı bir kanca olabilir.Bu kişiselleştirme seviyesi geleneksel sert prosthetics ancak yumuşak hareketlere bağlı olarak yumuşak hareketleyici veya sensör modüllerini değiştirmesine izin verir.

Exoskeleton ve Rehabilitasyon ile entegrasyon

Yumuşak robotlar aynı prensipler geçerlidir: uygun, hafif ve rahat bir yardımcı protez ve rehabilite edici aletler yaralanmadan sonra kas süzgelerine yardımcı olmak için kullanılır. yumuşak protez ve yumuşak exoskeletler aynı prensipler geçerlidir: uyumlu, hafif ve rahat bir augmentasyon.Bu cihazlar hem yardımcı prosthetics hem de rehabilite edici aletlerle kas modellerini yeniden eğiterek kullanılabilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Yumuşak robotlar, prosthetic uzuv tasarımında bir paradigma değişikliği sunuyor, katı, ağır ve sınırsız cihazlardan uzak durarak, hafif ve uyarlanabilir sistemler, doğal biyolojiye yakından eşlik eden potansiyel avantajlar.Aksiyel olmayanlar, hareket doğallığı, duyarlılığı ve güvenlik önemli ve büyüyen bir araştırma organı tarafından destekleniyor.Bu tür sorunlar, insan değiştirme, kontrol, güç ve maliyetle karşı karşıya kalırken - her türlü olumsuzluk, zihinsel bir şekilde gerçekliğe karşı, zihinsel bir şekilde, zihinsel olmayan bir yaşam tarzının gerçekleştirilmesi için, gerçekliğe karşı, gerçekliğe karşı, gerçekliğe karşı, doğru giden bir şekilde, gerçekliğe karşı, doğru giden bir şekilde doğru giden bir şekilde, doğru giden bir şekilde doğru giden bir şekilde doğru giden bir şekilde doğru giden bir şekilde, doğru giden bir şekilde doğru giden bir şekilde doğru giden bir şekilde doğru giden bir şekilde doğru giden bir şekilde doğru giden bir şekilde doğru yol açıyor.

Daha fazla okuma için, adisyon tekniğinin çalışmasını keşfedin:0)Harvard Soft Robotics Initiative) ve birçok temel teknoloji öncülüğünde ortaya çıkan ve şu anki ticari ilerlemelere dair bilgi vermektedir.