Безмоторный привод для быстрого движения
Интеллектуальный привод на основе материалов, разработанный в KAIST, работает менее чем за секунду без использования двигателя, предлагая новую возможность для робототехники и космических конструкций, которым требуется легкое и повторяемое движение.Обычные системы на базе двигателя сталкиваются с ограничениями из-за веса и сложной конструкции.
Привод основан на системе материалов с двусторонней памятью формы, способной к обратимому изменению собственной формы.Материал меняет форму под воздействием внешних раздражителей, таких как тепло, и возвращается в исходную форму без дополнительных механических систем.
Он сочетает в себе сплавы с памятью формы (SMA) и полимеры с памятью формы (SMP), чтобы использовать сильные стороны обоих материалов.SMA — это металлы, которые возвращаются к своей первоначальной форме при нагревании, а SMP — это полимеры, которые реагируют на тепло или другие внешние воздействия изменением формы.
Раньше у материалов с памятью формы были ограничения.Некоторые не смогли вернуться в первоначальную форму после деформации, а другие восстанавливались медленно.Различия в жесткости металлов и полимеров также снижают точность при многократном использовании.
Чтобы решить эти проблемы, команда изменила как материал, так и его структуру.Состав SMP был скорректирован и усилен углеродными волокнами для повышения жесткости.В приводе также была применена ленточная пружинная конструкция, похожая на выдвижную измерительную ленту.
Эта структура обеспечивает эффект щелчка, при котором энергия, накопленная во время деформации, быстро высвобождается.Это улучшает как скорость, так и точность передвижения.
Привод обеспечивает полное двустороннее срабатывание.Он изгибается при нагревании и возвращается в плоское состояние при понижении температуры.Он также демонстрирует более высокий диапазон деформации и близок к полному восстановлению своей первоначальной формы.Увеличена скорость восстановления, что позволяет повторять операции без сложных систем управления.
Исследование демонстрирует двустороннюю деформацию, скорость срабатывания менее секунды и точное развертывание в одной системе.Это знаменует собой прогресс в направлении практического использования приводов на основе материалов с памятью формы в таких приложениях, как роботизированные захваты и развертываемые космические конструкции.
