ソフト空気圧アクチュエータの設計のためのエラストマー弾性ひずみ制限

arXiv cs.RO / 2026/4/6

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要点

本論文は、単純な圧力入力によって力を発生する、人に安全なエラストマー製ソフト空気圧アクチュエータのための設計、モデリング、およびひずみベースの制御戦略を提案する。
エラストマー膜（エラストマー製シースを含む）に統合された電気接着（EA）のひずみリミッタを調査し、同一の圧力スイープのもとで、変形、迅速な向きの再配向、ならびに可変軌道のインフレーションを可能にする。
ひずみ制限されたシリコーン系アクチュエータ群について、圧力から軌道への関係をモデル化し、材料特性、エネルギー最小化、および自動化されたテストを伴うアクティブラーニングを用いてモデルを検証する。
単一の圧力スイープから準静的なリフト軌道を計算するために、膜の逆設計のためのニューラルネットワークのアンサンブルを用いる。
そのアプローチの可能性を示すため、マネキンの脚上げにおいて、圧力で連動した複数のアクチュエータを協調動作させる実証実験を行い、駆動型の人とインタラクションするロボティクスへの応用可能性を示す。