清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Design of a Lattice-Reinforced Shape Memory Alloy Actuator for Underwater Soft Robots

形状记忆合金 执行机构 机器人 软机器人 水下 机械工程 合金 材料科学 计算机科学 结构工程 工程类 控制工程 复合材料 人工智能 地质学 海洋学
作者
Liao Li,Shijie Wang,Qi Zhang,Shuang Xu,Lixiao Huang,Yanyue Teng,Qi Wen,Yang Wang,Libo Gao,Lihong Wang,Qiqiang Hu,Junyang Li
出处
期刊:Soft robotics [Mary Ann Liebert, Inc.]
卷期号:13 (1): 51-62
标识
DOI:10.1177/21695172251366120
摘要

Throughout the development of soft robots, shape memory alloy (SMA) actuators have received considerable attention due to their inherent advantages, such as high power-to-weight ratio, low driving voltage, and high response speed. This study presents a lattice-reinforced SMA actuator with improved response speed and increased deformation range. The SMA wires are used to drive the actuator to achieve bending, while the high elastic wire's elasticity is used to achieve recovery. The actuator is cast into a lattice structure with five connection nodes, named Lattice-N5. Lattice-N5's fast response properties are validated through finite element analysis and experiments. Compared with the actuator without lattice structure (nonlattice), lattice-N5's bending deformation increases by up to 390.59% and 204.4% under optimal (voltage of 20 V, duty ratio of 30%, and frequency of 4 Hz) and practical (voltage of 20 V, duty ratio of 20% and frequency of 1 Hz) conditions, respectively, while reaching a stable state more rapidly under a periodic actuation. Therefore, the lattice-reinforced actuator exhibits robust actuation capabilities and improved response frequencies and thus can be employed in a biomimetic jellyfish robot for underwater monitoring and detection by combining a flexible pressure sensor. Moreover, the jellyfish robot with Lattice-N5 actuators exhibits a speed improvement of 111% under the optimal condition (duty ratio of 20% and frequency of 4 Hz) and 55% under the practical condition (voltage of 20 V, duty ratio of 20% and frequency of 1 Hz) compared with the robot with the nonlattice. This study provides a simple and effective design scheme for improving the performance of SMA actuators and prompting the development of underwater soft robots.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
lzq671完成签到 ,获得积分10
12秒前
lenne完成签到,获得积分10
25秒前
智者雨人完成签到 ,获得积分10
51秒前
jshmech完成签到,获得积分10
1分钟前
曾经不言完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
无悔完成签到 ,获得积分0
2分钟前
YZY完成签到 ,获得积分10
3分钟前
qin完成签到 ,获得积分10
3分钟前
大大大忽悠完成签到 ,获得积分10
3分钟前
甘川完成签到 ,获得积分10
3分钟前
袁青寒发布了新的文献求助10
3分钟前
123发布了新的文献求助10
3分钟前
Lny发布了新的文献求助20
4分钟前
4分钟前
zhongbo完成签到,获得积分10
4分钟前
丘比特应助123采纳,获得30
4分钟前
4分钟前
woxinyouyou完成签到,获得积分0
4分钟前
袁青寒发布了新的文献求助10
5分钟前
ninini完成签到 ,获得积分10
5分钟前
袁青寒完成签到,获得积分10
5分钟前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
rjy完成签到 ,获得积分10
5分钟前
wx完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
小菜发布了新的文献求助10
5分钟前
小菜完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
光亮含海发布了新的文献求助10
6分钟前
ppapp完成签到 ,获得积分10
6分钟前
roger完成签到 ,获得积分10
6分钟前
光亮含海完成签到,获得积分20
6分钟前
Tracy发布了新的文献求助10
7分钟前
呆橘完成签到 ,获得积分10
7分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440875
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254747
关于积分的说明 17571975
捐赠科研通 5499129
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900102
邀请新用户注册赠送积分活动 1876725
关于科研通互助平台的介绍 1716916