Lateral Pleated Pneumatic Artificial Muscles: High-Contraction and Extended High-Force Range Actuators for Soft Robotics

执行机构 人工肌肉 气动人工肌肉 气动执行机构 可穿戴计算机 软机器人 计算机科学 收缩(语法) 机器人学 机械工程 工程类 机器人 控制理论(社会学) 同心的 人工智能 扭矩 夹持器 声学 模拟 线性执行器 航程(航空) 外骨骼 特征(语言学) 肌肉收缩 结构工程 材料科学 医疗机器人 生物医学工程 弹性(物理) 法向力 生物力学 极限抗拉强度 控制工程
作者
Rui Chen,Antonio Frisoli,Domenico Chiaradia
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:31 (1): 523-533 被引量:1
标识
DOI:10.1109/tmech.2025.3593667
摘要

Soft actuators have shown strong potential in wearable devices, mobile robotics, and manipulators. This article presents a soft actuator driven by positive pressure, termed lateral pleated pneumatic artificial muscles (LPPAM). LPPAMs incorporate tensile belts to convert the expansion of laterally placed pleats into linear contraction, achieving a high contraction ratio of 0.581 (theoretically up to 0.611) and an extended force range. In particular, the output force remains above 80% of the maximum in 86.01% of the contraction range, indicating excellent force consistency. A key feature of LPPAMs is their one-sided directional expansion, where inflation occurs primarily on one side of the tensile belts, minimising interference in wearable applications. The study validates a predictive model and analyses how design parameters affect performance. Extended configurations are also explored, including symmetric and serial arrangements. Side-stacked serial LPPAMs retain the directional expansion advantage and are used in a lightweight elbow flexion assistive exosuit. Preliminary experimental results demonstrate a significant reduction in muscle activation for users, highlighting the potential of LPPAMs in soft wearable applications.

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
2秒前
young发布了新的文献求助10
3秒前
酥瓜完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
4秒前
4秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
飘逸雨竹发布了新的文献求助30
5秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
aajhajkahna应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
张萌洁发布了新的文献求助10
7秒前
爱大美发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Violette发布了新的文献求助10
8秒前
妤懿完成签到 ,获得积分10
8秒前
10秒前
我是老大应助炙热晓露采纳,获得10
13秒前
15秒前
16秒前
科研通AI6.2应助飘逸雨竹采纳,获得10
16秒前
17秒前
18秒前
18秒前
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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7316832
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8932707
关于积分的说明 18936404
捐赠科研通 6976712
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214102
关于科研通互助平台的介绍 2382037
邀请新用户注册赠送积分活动 2192857