Electrostatic bellow muscle actuators and energy harvesters that stack up
将来のロボットシステムは、人間と共有される未知の空間で自律的に動作する普及した技術になるでしょう。このような複雑な相互作用により、安全性、堅牢性、および長期的な運用を保証する方法で、軽量、ソフト、および効率的であることが義務付けられています。このような一連の品質は、従来の電気機械ドライブと流体ドライブを組み合わせ、統合し、通勤するソフト多目的システムを使用して実現できます。また、エネルギー効率を高めるために、非アクティブな作動フェーズでエネルギーを収集します。ここでは、面外収縮が可能な円形の静電ベローズマッスル（EBM）ユニットを形成するために、剛性の高分子補強要素と組み合わせた薄膜と液体誘電体で作られた静電アクチュエータを紹介します。これらのユニットは製造が簡単で、アレイやスタックに配置でき、収縮性の人工筋肉として、流体駆動のソフトロボットのポンプとして、またはエネルギーハーベスターとして使用できます。人工筋肉として、直径20〜40ミリメートルのEBMは、最大6ニュートンの力を発揮し、自重の100倍を超える荷重を持ち上げ、毎秒1200％を超えるひずみ速度で40％を超える収縮に達することができます。 10ヘルツを超える帯域幅。ポンプドライバーとして、これらのEBMは毎分最大0.63リットルの流量と6キロパスカルの最大圧力ヘッドを生成しますが、ジェネレーターとしては、20％に近い変換効率に達します。コンパクトな形状、低コスト、簡単な組み立て手順、高い信頼性、および大きな収縮により、EBMは高性能ロボットシステムの有望な技術となっています。

robotics.sciencemag.org/cgi/content/short/6/51/eaaz5796

ow.ly/o01X50AG1jR

2021/02/24
Science3947