3D-printed omnidirectional soft pneumatic actuators: Design, modeling and characterization

执行机构 有限元法 超弹性材料 气动执行机构 软机器人 材料科学 机械工程 弯曲 熔融沉积模型 全向天线 3D打印 热塑性聚氨酯 立体光刻 结构工程 工程类 计算机科学 复合材料 弹性体 人工智能 电信 天线(收音机)
作者
Matheus S. Xavier,Charbel Tawk,Yuen Kuan Yong,Andrew J. Fleming
出处
期刊:Sensors and Actuators A-physical [Elsevier BV]
卷期号:332: 113199-113199 被引量:40
标识
DOI:10.1016/j.sna.2021.113199
摘要

Soft pneumatic actuators are usually fabricated using molding and casting techniques with silicone rubbers, which requires intensive manual labor and limits repeatability and design flexibility for complex geometries. This article presents the design and direct 3D-printing of novel omnidirectional soft pneumatic actuators using stereolithography (SLA) with an elastic resin and fused deposition modeling (FDM) with a thermoplastic polyurethane (TPU). The actuator is modeled and optimized for bending performance using the finite element method along with a hyperelastic material model that is based on experimental uniaxial tensile data. The designs inspired by fast pneumatic network actuators (PneuNets) allow for multimodal actuation including bending, extension and contraction motions under positive, negative or differential pressures. The predicted results from the finite element method are compared with the experimental results for a range of actuation configurations. These novel omnidirectional actuators have significant potential in applications such as pipe inspection and biomedical devices.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
nulinuli完成签到 ,获得积分10
刚刚
江小菜完成签到,获得积分10
1秒前
高鑫博发布了新的文献求助10
2秒前
啊哭发布了新的文献求助20
2秒前
张潇潇完成签到,获得积分10
4秒前
orixero应助江小菜采纳,获得10
5秒前
萧秋灵完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
紫杉罗罗完成签到,获得积分10
6秒前
可耐的无剑完成签到 ,获得积分10
6秒前
朴实以松完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
香蕉觅云应助minato采纳,获得10
7秒前
羊羔蓉完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
霸王宝宝蛋完成签到,获得积分10
13秒前
大河细流完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
ttyhtg完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
孙琪琪发布了新的文献求助10
16秒前
Owen应助旭的采纳,获得10
17秒前
李健的小迷弟应助Linica采纳,获得10
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
大个应助敏锐的辣椒投手采纳,获得10
17秒前
snow完成签到 ,获得积分10
18秒前
周运发布了新的文献求助10
18秒前
xshzhou完成签到,获得积分10
19秒前
寻找布冯发布了新的文献求助10
20秒前
kiki完成签到,获得积分10
20秒前
科研通AI6应助老高采纳,获得10
21秒前
小明应助飞翔采纳,获得10
21秒前
科研通AI6应助wuwu采纳,获得10
21秒前
minato发布了新的文献求助10
22秒前
烂漫的白薇完成签到,获得积分10
24秒前
am完成签到,获得积分10
24秒前
科研狗完成签到,获得积分10
25秒前
QIANZHI完成签到,获得积分10
26秒前
26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
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
Comprehensive Computational Chemistry 2023 800
2026国自然单细胞多组学大红书申报宝典 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4911831
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4187185
关于积分的说明 13003332
捐赠科研通 3955152
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2168569
邀请新用户注册赠送积分活动 1187064
关于科研通互助平台的介绍 1094301