堅牢な多機能制御のためのソフト電気熱メタアクチュエータ
Soft Electrothermal Meta-Actuator for Robust Multifunctional Control
薄膜内の熱伝達を設計することで、双方向動作や環境温度変化への耐性、高速復帰を実現するソフト電気熱アクチュエータを提案し、ソフトグリッパへの応用を示した。
著者: Hanseong Jo, Pavel Shafirin, Christopher Le, Caden Chan, Artur Davoyan
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Soft electrothermal actuators are of great interest in diverse application domains for their simplicity, compliance, and ease of control. However, the very nature of thermally induced mechanical actuation sets inherent operation constraints: unidirectional motion, environmental sensitivity, and slow response times limited by passive cooling. To overcome these constraints, we propose a meta-actuator architecture, which uses engineered heat transfer in thin films to achieve multifunctional operation. We demonstrate electrically selectable bidirectional motion with large deflection ($ \geq $28% of actuator length at 0.75 W), suppressed thermal sensitivity to ambient temperature changes when compared to conventional actuators (>100$ \times $ lower), and actively forced return to the rest state, which is 10 times faster than that with passive cooling. We further show that our meta-actuator approach enables extended ranges of motions for manipulating complex objects. Versatile soft gripper operations highlight the meta-actuator's potential for soft robotics and devices.
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