በፈሳሽ የሚመራ ሰው ሰራሽ ጡንቻ ፋይበር በመጠቀም ብልጥ ጨርቃ ጨርቅ

Nature.comን ስለጎበኙ እናመሰግናለን።የተወሰነ የሲኤስኤስ ድጋፍ ያለው የአሳሽ ስሪት እየተጠቀሙ ነው።ለበለጠ ልምድ፣ የዘመነ አሳሽ እንድትጠቀም እንመክርሃለን (ወይም የተኳኋኝነት ሁነታን በኢንተርኔት ኤክስፕሎረር አሰናክል)።በተጨማሪም, ቀጣይነት ያለው ድጋፍ ለማረጋገጥ, ጣቢያውን ያለ ቅጦች እና ጃቫስክሪፕት እናሳያለን.
በአንድ ጊዜ የሶስት ስላይዶችን ካርሶል ያሳያል።በአንድ ጊዜ በሶስት ስላይዶች ለመንቀሳቀስ የቀደመውን እና ቀጣይ ቁልፎችን ይጠቀሙ ወይም በመጨረሻው ላይ ያሉትን ተንሸራታቾች በአንድ ጊዜ በሶስት ስላይዶች ለማለፍ ይጠቀሙ።
ጨርቃጨርቅ እና አርቲፊሻል ጡንቻዎችን በማጣመር ብልጥ ጨርቃጨርቅ ለመፍጠር የሳይንሳዊ እና የኢንዱስትሪ ማህበረሰቦችን ከፍተኛ ትኩረት እየሳበ ነው።ብልጥ ጨርቃ ጨርቅ የሚለምደዉ ምቾት እና ለተፈለገው እንቅስቃሴ እና ጥንካሬ ንቁ መነቃቃትን በሚያቀርቡበት ጊዜ ከነገሮች ጋር መጣጣምን ጨምሮ ብዙ ጥቅሞችን ይሰጣሉ።ይህ መጣጥፍ በፈሳሽ የሚመራ ሰው ሰራሽ የጡንቻ ቃጫዎችን በማጣበቅ የተለያዩ ዘዴዎችን በመጠቀም በፕሮግራም ሊዘጋጁ የሚችሉ አዳዲስ ጨርቆችን ያቀርባል።የተጠለፉ እና የተሸመኑ የጨርቃጨርቅ አንሶላዎችን የማራዘሚያ ኃይል ጥምርታ የሚገልጽ የሂሳብ ሞዴል ተዘጋጅቷል፣ እና ከዚያ ትክክለኛነቱ በሙከራ ተፈተነ።አዲሱ "ብልጥ" የጨርቃጨርቅ አሠራር ከፍተኛ የመተጣጠፍ፣ የተጣጣመ እና የሜካኒካል ፕሮግራሞችን ያቀርባል፣ ይህም ለብዙ አፕሊኬሽኖች የመልቲ-ሞዳል እንቅስቃሴን እና የመበላሸት አቅምን ያስችላል።በሙከራ ማረጋገጫ የተለያዩ የስማርት ጨርቃጨርቅ ፕሮቶታይፖች ተፈጥረዋል፣ እነዚህም የተለያዩ የቅርጽ ለውጥ ጉዳዮችን ለምሳሌ ማራዘም (እስከ 65%)፣ አካባቢ ማስፋፊያ (108%)፣ ራዲያል ማስፋፊያ (25%) እና የመታጠፍ እንቅስቃሴ።ተገብሮ ባህላዊ ቲሹዎችን ወደ ንቁ መዋቅሮች ለባዮሚሜቲክ ቅርጻቅርጽ የማዋቀር ጽንሰ-ሀሳብም እየተፈተሸ ነው።የታቀዱት ስማርት ጨርቃጨርቅ ስማርት ተለባሾችን፣ ሃፕቲክ ሲስተም፣ ባዮሚሜቲክ ለስላሳ ሮቦቶች እና ተለባሽ ኤሌክትሮኒክስ መፈጠርን ያመቻቻል ተብሎ ይጠበቃል።
ግትር ሮቦቶች በተዋቀሩ አካባቢዎች ውስጥ ሲሰሩ ውጤታማ ናቸው፣ ነገር ግን አካባቢን ለመለወጥ በማይታወቅ አውድ ላይ ችግሮች ያጋጥሟቸዋል፣ ይህም በፍለጋ ወይም ፍለጋ ላይ ያላቸውን አጠቃቀም ይገድባል።ተፈጥሮ ውጫዊ ሁኔታዎችን እና ብዝሃነትን ለመቋቋም በብዙ የፈጠራ ስልቶች ሊያስደንቀን ቀጥላለች።ለምሳሌ፣ የእጽዋት መውጣት ጅማቶች ተስማሚ ድጋፍ ለማግኘት ያልታወቀ አካባቢን ለማሰስ እንደ መታጠፍ እና ማሽከርከር ያሉ መልቲሞዳል እንቅስቃሴዎችን ያከናውናሉ።የቬኑስ ፍላይትራፕ (Dionaea muscipula) በቅጠሎቻቸው ላይ ስሜት የሚነኩ ፀጉሮች ያሉት ሲሆን ሲቀሰቀስም ወደ ቦታው በመግባት አዳኝ2ን ይይዛል።ከቅርብ ዓመታት ወዲህ፣ ከሁለት-ልኬት (2D) ወለል ወደ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ (3D) ቅርፆች የአካል ቅርፆች መበላሸት ወይም መበላሸት ባዮሎጂያዊ አወቃቀሮችን አስመሳይ የምርምር ርዕስ ሆኗል3፣4።እነዚህ ለስላሳ የሮቦቲክ ውቅሮች ከተለዋዋጭ አካባቢዎች ጋር ለመላመድ ቅርጻቸውን ይለውጣሉ፣ መልቲ ሞዳል እንቅስቃሴን ያስችላሉ እና የሜካኒካል ሥራን ለማከናወን ኃይሎችን ይተግብሩ።የእነርሱ ተደራሽነት ወደ ተለያዩ የሮቦቲክስ አፕሊኬሽኖች ተዘርግቷል፣ ከእነዚህም መካከል deployables5፣ እንደገና ሊዋቀሩ የሚችሉ እና እራስ-ታጣፊ ሮቦቶች6፣7፣ ባዮሜዲካል መሳሪያዎች8፣ ተሽከርካሪዎች9፣10 እና ሊሰፋ የሚችል ኤሌክትሮኒክስ11።
በፕሮግራም ሊሠሩ የሚችሉ ጠፍጣፋ ሰሌዳዎችን ለማዘጋጀት ብዙ ጥናት ተደርገዋል፣ ሲነቃቁ ወደ ውስብስብ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ መዋቅሮች3።ሊበላሹ የሚችሉ አወቃቀሮችን ለመፍጠር ቀላል ሀሳብ ለተለያዩ ማነቃቂያዎች ሲጋለጡ የሚታጠፉ እና የሚሸበሸቡ የተለያዩ ቁሳቁሶች ንብርብሮችን ማዋሃድ ነው.ጃንባዝ እና ሌሎች.14 እና ሊ እና ሌሎች.15 ይህንን ጽንሰ-ሀሳብ ወደ ሙቀት-ነክ የሆኑ መልቲሞዳል የሚበላሹ ሮቦቶችን ለመፍጠር ተግባራዊ አድርገዋል።አነቃቂ ምላሽ ሰጪ አካላትን የሚያካትቱ በኦሪጋሚ ላይ የተመሰረቱ መዋቅሮች ውስብስብ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ አወቃቀሮችን ለመፍጠር ጥቅም ላይ ውለዋል16,17,18.በባዮሎጂካል አወቃቀሮች morphogenesis አነሳሽነት, ኢማኑዌል እና ሌሎች.ቅርጻዊ-deformable elastomers የሚፈጠሩት የአየር ቻናሎችን በጎማ ወለል ውስጥ በማደራጀት በግፊት ወደ ውስብስብ እና የዘፈቀደ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ቅርጾች ነው።
የጨርቃጨርቅ ወይም የጨርቃጨርቅ እቃዎች ወደ ተለጣጡ ለስላሳ ሮቦቶች መቀላቀል ሌላው ሰፊ ፍላጎት የፈጠረ አዲስ የፅንሰ ሀሳብ ፕሮጀክት ነው።ጨርቃጨርቅ እንደ ሹራብ፣ ሽመና፣ ሹራብ ወይም ኖት ሽመና ባሉ የሽመና ቴክኒኮች ከክር የተሠሩ ለስላሳ እና ላስቲክ ናቸው።ተለዋዋጭነት፣ ብቃት፣ የመለጠጥ እና የመተንፈስ ችሎታን ጨምሮ የጨርቆች አስደናቂ ባህሪያት ከአለባበስ እስከ ህክምና መተግበሪያዎች20 ድረስ ተወዳጅ ያደርጋቸዋል።ጨርቃ ጨርቅን በሮቦቲክስ21 ውስጥ ለማካተት ሶስት ሰፊ አቀራረቦች አሉ።የመጀመሪያው አቀራረብ ጨርቃ ጨርቅን እንደ ተገብሮ መደገፍ ወይም ለሌሎች አካላት መሰረት አድርጎ መጠቀም ነው.በዚህ ሁኔታ, ተገብሮ ጨርቃጨርቅ ለተጠቃሚው ጥብቅ ክፍሎችን (ሞተሮች, ዳሳሾች, የኃይል አቅርቦት) በሚሸከሙበት ጊዜ ምቹ ሁኔታን ይሰጣሉ.አብዛኛዎቹ ለስላሳ ተለባሽ ሮቦቶች ወይም ለስላሳ ኤክሶስክሌትኖች በዚህ አካሄድ ውስጥ ይወድቃሉ።ለምሳሌ ለስላሳ ተለባሽ ኤክሶስኬሌተን ለእግር መሄጃ መሳሪያዎች 22 እና የክርን እርዳታ 23፣ 24፣ 25፣ ለስላሳ ተለባሽ ጓንቶች 26 ለእጅ እና ጣት መርጃዎች እና ባዮኒክ ለስላሳ ሮቦቶች 27።
ሁለተኛው አቀራረብ ጨርቃ ጨርቅን እንደ ተገብሮ እና ውስን ለስላሳ የሮቦቲክ መሳሪያዎች አካል አድርጎ መጠቀም ነው።በጨርቃጨርቅ ላይ የተመሰረቱ አንቀሳቃሾች በዚህ ምድብ ውስጥ ይወድቃሉ፣ ጨርቁ ብዙውን ጊዜ እንደ ውጫዊ ኮንቴይነር ውስጠኛው ቱቦ ወይም ክፍል ይይዛል ፣ ይህም ለስላሳ ፋይበር የተጠናከረ አንቀሳቃሽ ይሠራል።ውጫዊ የሳንባ ምች ወይም የሃይድሮሊክ ምንጭ ሲደረግ እነዚህ ለስላሳ አንቀሳቃሾች እንደ መጀመሪያው ቅንብር እና አወቃቀራቸው ማራዘም፣ ማጠፍ ወይም መጠምዘዝን ጨምሮ የቅርጽ ለውጦችን ያደርጋሉ።ለምሳሌ, ታልማን እና ሌሎች.የአጥንት ቁርጭምጭሚት ልብስ፣ ተከታታይ የጨርቅ ኪስ ያቀፈ፣ ጋይት28ን ወደነበረበት ለመመለስ የእፅዋትን መለዋወጥ ለማመቻቸት አስተዋውቋል።የተለያየ አቅም ያላቸው የጨርቃጨርቅ ንብርብሮች ሊጣመሩ ይችላሉ አኒሶትሮፒክ እንቅስቃሴ 29 .OmniSkins - ከተለያዩ ለስላሳ አንቀሳቃሾች እና ንዑሳን ቁሶች የተሠሩ ለስላሳ የሮቦቲክ ቆዳዎች ተገብሮ ነገሮችን ወደ ሁለገብ አክቲቭ ሮቦቶች ሊለውጡ የሚችሉ ሲሆን ይህም ለተለያዩ አፕሊኬሽኖች የመልቲ ሞዳል እንቅስቃሴዎችን እና ለውጦችን ሊያደርጉ ይችላሉ።ዡ እና ሌሎች.የፈሳሽ ቲሹ ጡንቻ ሉህ 31 ፈጥረዋል ይህም ማራዘምን፣ ማጠፍ እና የተለያዩ የተበላሹ እንቅስቃሴዎችን መፍጠር ይችላል።ባክነር እና ሌሎች.ተግባራዊ ፋይበርን ወደ ተለመደ ቲሹዎች በማጣመር ሮቦቲክ ቲሹዎች እንደ ማነቃቂያ፣ ዳሳሽ እና ተለዋዋጭ ግትርነት ያሉ በርካታ ተግባራትን ለመፍጠር።በዚህ ምድብ ውስጥ ያሉ ሌሎች ዘዴዎች በእነዚህ ወረቀቶች 21, 33, 34, 35 ውስጥ ይገኛሉ.
ለስላሳ ሮቦቲክስ መስክ የጨርቃጨርቅን የላቀ ባህሪያት ለመጠቀም የቅርብ ጊዜ አቀራረብ እንደ ሽመና ፣ ሹራብ እና ሽመና ዘዴዎች ያሉ ባህላዊ የጨርቃጨርቅ ማምረቻ ዘዴዎችን በመጠቀም ብልጥ ጨርቆችን ለመፍጠር ምላሽ ሰጪ ወይም አነቃቂ ምላሽ ሰጪ ክሮች መጠቀም ነው21,36,37።በእቃው ስብጥር ላይ በመመስረት ምላሽ ሰጪ ክር በኤሌክትሪክ ፣ በሙቀት ወይም በግፊት እርምጃ ሲወሰድ የቅርጽ ለውጥ ያስከትላል ፣ ይህም የጨርቁን መበላሸት ያስከትላል።በዚህ አቀራረብ, ባህላዊ ጨርቃ ጨርቅ ወደ ለስላሳ የሮቦቲክ ሲስተም ውስጥ የተዋሃዱበት, የጨርቃጨርቁን እንደገና ማስተካከል ከውጭ ሽፋን ይልቅ በውስጠኛው ሽፋን (ክር) ላይ ይከሰታል.እንደዚሁ፣ ስማርት ጨርቃጨርቅ በመልቲሞዳል እንቅስቃሴ፣ በፕሮግራም ሊሰራ የሚችል ለውጥ፣ የመለጠጥ ችሎታ እና ጥንካሬን ለማስተካከል ችሎታን በተመለከተ ጥሩ አያያዝን ይሰጣሉ።ለምሳሌ የቅርጽ ሜሞሪ ውህዶች (SMAs) እና የቅርጽ ሜሞሪ ፖሊመሮች (SMPs) በሙቀት ማነቃቂያ አማካኝነት ቅርጻቸውን በንቃት ለመቆጣጠር እንደ hemming38፣ wrinkle removal36,39፣ tactile and tactile feedback40,41 እንዲሁም መላመድ በጨርቆች ውስጥ ሊካተቱ ይችላሉ። የሚለብሱ ልብሶች.መሳሪያዎች 42 .ይሁን እንጂ የሙቀት ኃይልን ለማሞቅ እና ለማቀዝቀዝ ጥቅም ላይ ማዋል ዝግተኛ ምላሽ እና አስቸጋሪ ቅዝቃዜን እና ቁጥጥርን ያስከትላል.በቅርቡ, Hiramitsu et al.የ McKibben ጥሩ ጡንቻዎች43,44, pneumatic ሰው ሠራሽ ጡንቻዎች, የሽመና መዋቅር በመቀየር የተለያዩ አይነት ንቁ ጨርቃ ጨርቅ ለመፍጠር እንደ warp ክር ሆነው ያገለግላሉ45.ምንም እንኳን ይህ አቀራረብ ከፍተኛ ኃይሎችን ቢያቀርብም, በ McKibben ጡንቻ ባህሪ ምክንያት, የማስፋፊያ መጠኑ ውስን ነው (< 50%) እና አነስተኛ መጠን ሊደረስበት አይችልም (ዲያሜትር <0.9 ሚሜ).በተጨማሪም, ሹል ጥግ ከሚያስፈልጋቸው የሽመና ዘዴዎች ዘመናዊ የጨርቃጨርቅ ንድፎችን ለመሥራት አስቸጋሪ ነበር.ሰፋ ያለ ዘመናዊ ጨርቃ ጨርቅ ለመፍጠር Maziz et al.ኤሌክትሮአክቲቭ ተለባሽ ጨርቃ ጨርቅ የተሰራው በኤሌክትሮሴንሲቲቭ ፖሊመር ክሮች ሹራብ እና ሽመና46 ነው።
ከቅርብ ዓመታት ወዲህ፣ በጣም ከተጣመመ፣ ርካሽ ከሆነው ፖሊመር ፋይበር 47,48 የተገነባ አዲስ ዓይነት ቴርሞሴሲቲቭ የሰው ሰራሽ ጡንቻ ብቅ አለ።እነዚህ ፋይበርዎች ለገበያ የሚቀርቡ እና በቀላሉ በሽመና ወይም በሽመና ውስጥ የተካተቱት ተመጣጣኝ ዘመናዊ ልብሶችን ለማምረት ነው።ምንም እንኳን እድገቶች ቢኖሩም, እነዚህ አዳዲስ ሙቀት-ነክ የሆኑ ጨርቃ ጨርቅዎች ለማሞቅ እና ለማቀዝቀዝ አስፈላጊነት (ለምሳሌ በሙቀት ቁጥጥር ስር ያሉ ጨርቃ ጨርቅ) ወይም የተፈለገውን የሰውነት ቅርጽ እና እንቅስቃሴ ለማመንጨት በፕሮግራም ሊዘጋጁ የሚችሉ ውስብስብ የተጠለፉ እና የተሸመኑ ንድፎችን ለመስራት አስቸጋሪ ስለሆነ የምላሽ ጊዜዎች ውስን ናቸው. .ምሳሌዎች ራዲያል ማስፋፊያ፣ 2D ወደ 3D ቅርጽ መቀየር፣ ወይም ባለሁለት አቅጣጫ ማስፋፊያ፣ እዚህ የምናቀርበውን ያካትታሉ።
እነዚህን ከላይ የተጠቀሱትን ችግሮች ለመቅረፍ፣ ይህ መጣጥፍ በቅርቡ ካስተዋወቀው ለስላሳ ሰው ሰራሽ ጡንቻ ፋይበር (AMF) 49,50,51 የተሰራ አዲስ በፈሳሽ የሚመራ ስማርት ጨርቃጨርቅ ያቀርባል።ኤኤምኤፍ (ኤኤምኤፍ) በጣም ተለዋዋጭ ፣ ሊሰፋ የሚችል እና ወደ 0.8 ሚሜ ዲያሜትር እና ትላልቅ ርዝመቶች (ቢያንስ 5000 ሚሜ) ሊቀነስ ይችላል ፣ ይህም ከፍተኛ ገጽታ (ርዝመት እስከ ዲያሜትር) እንዲሁም ከፍተኛ የመለጠጥ (ቢያንስ 245%) ፣ ከፍተኛ ኃይል ቅልጥፍና፣ ከ20Hz ያነሰ ፈጣን ምላሽ)።ስማርት ጨርቃጨርቅ ለመፍጠር AMFን እንደ አክቲቭ ክር እንጠቀማለን በሹራብ እና በሽመና ቴክኒኮች 2D ንቁ የጡንቻ ሽፋኖችን እንፈጥራለን።የእነዚህን "ብልጥ" ቲሹዎች የማስፋፊያ መጠን እና የመቀነስ ኃይል በፈሳሽ መጠን እና በሚደርሰው ግፊት በቁጥር አጥንተናል።ለሹራብ እና ለተሸመኑ አንሶላዎች የመለጠጥ ኃይል ግንኙነት ለመመስረት የትንታኔ ሞዴሎች ተዘጋጅተዋል።እንዲሁም ለስማርት ጨርቃጨርቅ ለመልቲሞዳል እንቅስቃሴ በርካታ የሜካኒካል ፕሮግራሚንግ ቴክኒኮችን እንገልፃለን፣ እነዚህም ባለሁለት አቅጣጫ ማራዘሚያ፣ መታጠፍ፣ ራዲያል ማስፋፊያ እና ከ2D ወደ 3D የመሸጋገር ችሎታን ጨምሮ።የአቀራረባችንን ጥንካሬ ለማሳየት ኤኤምኤፍን ከንግድ ጨርቃ ጨርቅ ወይም ጨርቃጨርቅ ጋር በማዋሃድ ውቅረታቸውን ከፓሲቭ ወደ ገባሪ አወቃቀሮች የተለያዩ ለውጦችን እናደርጋለን።ይህንን ጽንሰ-ሀሳብ በበርካታ የሙከራ ወንበሮች ላይ አሳይተናል፣ በፕሮግራም ሊደረጉ የሚችሉ ክሮች መታጠፍ የሚፈለጉትን ፊደሎች ለማምረት እና ቅርፅን የሚቀይሩ ባዮሎጂካዊ አወቃቀሮችን ወደ ቢራቢሮዎች ፣ ባለአራት እፅዋት እና አበባዎች ቅርፅ።
ጨርቃ ጨርቅ እንደ ክሮች፣ ክሮች እና ፋይበር ካሉ ከተጠላለፉ ባለ አንድ-ልኬት ክሮች የተሠሩ ተጣጣፊ ባለ ሁለት-ልኬት አወቃቀሮች ናቸው።ጨርቃጨርቅ የሰው ልጅ እጅግ ጥንታዊ ከሆኑ ቴክኖሎጂዎች አንዱ ሲሆን በሁሉም የሕይወት ዘርፎች በሰፊው ጥቅም ላይ የሚውለው በምቾት ፣ለመላመድ ፣በመተንፈስ ፣በውበት እና በመከላከሉ ነው።ስማርት ጨርቃጨርቅ (ስማርት ልብሶች ወይም ሮቦቲክ ጨርቆች በመባልም የሚታወቁት) በሮቦት አፕሊኬሽኖች ውስጥ ባላቸው ከፍተኛ አቅም ምክንያት ለምርምር ጥቅም ላይ እየዋሉ ነው።20,52.ስማርት ጨርቃጨርቅ ለስላሳ ነገሮች የመግባባት የሰው ልጅ ልምድ ለማሻሻል ቃል ገብቷል ፣ ይህም ቀጭን ፣ ተጣጣፊ ጨርቆችን እንቅስቃሴ እና ኃይሎች የተወሰኑ ተግባራትን ለማከናወን ቁጥጥር በሚደረግበት መስክ ላይ የለውጥ ለውጥ ያመጣሉ ።በዚህ ጽሑፍ ውስጥ፣ በቅርብ AMF49 ላይ ተመስርተን ስማርት ጨርቃጨርቅ ለማምረት ሁለት መንገዶችን እንመረምራለን፡ (1) ባህላዊ የጨርቃጨርቅ ማምረቻ ቴክኖሎጂዎችን በመጠቀም ብልጥ ጨርቃ ጨርቅ ለመፍጠር AMFን እንደ ንቁ ክር ይጠቀሙ።(2) የሚፈለገውን እንቅስቃሴ እና መበላሸትን ለማነሳሳት AMF በቀጥታ ወደ ባህላዊ ጨርቆች አስገባ።
ኤኤምኤፍ የሃይድሪሊክ ሃይልን ለማቅረብ የውስጥ የሲሊኮን ቱቦ እና የራዲያል መስፋፋትን ለመገደብ ውጫዊ ሄሊካል ኮይልን ያካትታል።ስለዚህ፣ AMF ዎች ግፊት በሚደረግበት ጊዜ በረዥም ጊዜ ይረዝማሉ እና ከዚያ በኋላ ግፊት በሚለቀቅበት ጊዜ ወደ ቀድሞው ርዝመታቸው እንዲመለሱ የኮንትራክተሮች ኃይሎችን ያሳያሉ።ተለዋዋጭነት, ትንሽ ዲያሜትር እና ረጅም ርዝመትን ጨምሮ ከባህላዊ ክሮች ጋር ተመሳሳይ ባህሪያት አላቸው.ይሁን እንጂ ኤኤምኤፍ በእንቅስቃሴ እና በጥንካሬ ከተለምዷዊ አቻዎቹ የበለጠ ንቁ እና ቁጥጥር የሚደረግበት ነው።በቅርብ ጊዜ በዘመናዊ የጨርቃጨርቅ እድገቶች ተመስጦ፣ ኤኤምኤፍን ለረጅም ጊዜ በተረጋገጠ የጨርቅ ማምረቻ ቴክኖሎጂ (ስእል 1) በመተግበር ስማርት ጨርቃጨርቅ ለማምረት አራት ዋና መንገዶችን እናቀርባለን።
የመጀመሪያው መንገድ ሽመና ነው.የዊፍት ሹራብ ቴክኖሎጂን እንጠቀማለን በሃይድሮሊክ ሲነቃ ወደ አንድ አቅጣጫ የሚገለጥ አጸፋዊ የተጠለፈ ጨርቅ ለማምረት።የተጠለፉ አንሶላዎች በጣም የተለጠጡ እና ሊለጠጡ የሚችሉ ናቸው ነገር ግን ከተሸመኑ አንሶላዎች በበለጠ በቀላሉ የመፈታታት አዝማሚያ አላቸው።በመቆጣጠሪያ ዘዴው ላይ በመመስረት, AMF የግለሰብ ረድፎችን ወይም ምርቶችን ማጠናቀቅ ይችላል.ከጠፍጣፋ ሉሆች በተጨማሪ የ tubular ሹራብ ዘይቤዎች የኤኤምኤፍ ባዶ ግንባታዎችን ለማምረት ተስማሚ ናቸው።ሁለተኛው ዘዴ ሽመና ሲሆን ሁለት ኤኤምኤፍን እንደ ዋርፕ እና ሽመና ተጠቅመን ባለ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የተሸመነ ሉህ ለብቻው በሁለት አቅጣጫዎች እንዲሰፋ እናደርጋለን።የተጠለፉ ሉሆች ከተጣበቁ ወረቀቶች የበለጠ ቁጥጥር (በሁለቱም አቅጣጫዎች) ይሰጣሉ።በተጨማሪም ኤኤምኤፍን ከባህላዊ ክር በመሸመን ቀለል ያለ የተሸመነ ወረቀት በአንድ አቅጣጫ ብቻ ሊፈታ ይችላል።ሦስተኛው ዘዴ - ራዲያል መስፋፋት - የሽመና ቴክኒኮች ልዩነት ነው, በዚህ ውስጥ ኤኤምፒዎች በአራት ማዕዘን ውስጥ ሳይሆን በመጠምዘዝ ውስጥ ይገኛሉ, እና ክሮች የጨረር ገደብ ይሰጣሉ.በዚህ ሁኔታ, ሽሩባው በመግቢያው ግፊት ስር ራዲያል ይስፋፋል.አራተኛው አቀራረብ ኤኤምኤፍን በተፈለገው አቅጣጫ የማጣመም እንቅስቃሴን ለመፍጠር በፓስቪቭ ጨርቅ ወረቀት ላይ ማጣበቅ ነው።AMF ን በዳርቻው ላይ በማስኬድ ተገብሮ መሰባበር ቦርዱን ወደ ገባሪ መሰባበር ቦርድ እንደገና አዋቅረነዋል።ይህ በፕሮግራም ሊሰራ የሚችል የኤኤምኤፍ ተፈጥሮ ለባዮ-አነሳሽነት ቅርጽ-ለመቀየር ለስላሳ መዋቅሮች ስፍር ቁጥር የሌላቸውን እድሎች ይከፍታል ይህም ተገብሮ ነገሮችን ወደ ንቁዎች የምንቀይርበት።ይህ ዘዴ ቀላል, ቀላል እና ፈጣን ነው, ነገር ግን የፕሮቶታይቱን ረጅም ጊዜ ሊጎዳ ይችላል.አንባቢው የእያንዳንዱን ቲሹ ንብረቶች ጥንካሬ እና ድክመቶች በዝርዝር በሚገልጹ ጽሑፎች ውስጥ ወደ ሌሎች አቀራረቦች ተጠቅሷል21,33,34,35.
ባህላዊ ጨርቆችን ለመሥራት የሚያገለግሉ አብዛኞቹ ክሮች ወይም ክሮች ተገብሮ አወቃቀሮችን ይይዛሉ።በዚህ ሥራ ቀደም ሲል የተሻሻለውን AMF የምንጠቀመው ሜትር ርዝማኔዎች እና የንዑስ ሚሊሜትር ዲያሜትሮች ሊደርስ ይችላል, ባህላዊ ተገብሮ የጨርቃ ጨርቅ ክሮች በ AFM በመተካት ለብዙ አፕሊኬሽኖች ብልህ እና ንቁ ጨርቆችን ለመፍጠር.የሚከተሉት ክፍሎች ብልጥ የጨርቃጨርቅ ፕሮቶታይፖችን ለመስራት ዝርዝር ዘዴዎችን ያብራራሉ እና ዋና ተግባራቸውን እና ባህሪያቸውን ያቀርባሉ።
በዊፍ ሹራብ ቴክኒክ (ምስል 2A) በመጠቀም ሶስት የኤኤምኤፍ ማሊያዎችን በእጅ ሰርተናል።የቁሳቁስ ምርጫ እና ዝርዝር መግለጫዎች ለኤኤምኤፍ እና ፕሮቶታይፕ በስልቶች ክፍል ውስጥ ይገኛሉ።እያንዳንዱ AMF ጠመዝማዛ መንገድን ይከተላል (መንገድ ተብሎም ይጠራል) ሚዛናዊ ምልልስ ይፈጥራል።የእያንዳንዱ ረድፍ ቀለበቶች ከላይ እና ከታች ባሉት ረድፎች ቀለበቶች ተስተካክለዋል.ወደ ኮርሱ ቀጥ ያለ የአንድ አምድ ቀለበቶች በአንድ ዘንግ ውስጥ ይጣመራሉ።የእኛ የተሳሰረ ፕሮቶታይፕ በእያንዳንዱ ረድፍ ውስጥ ሶስት ረድፎችን የሰባት ስፌቶችን (ወይም ሰባት ስፌቶችን) ያካትታል።የላይኛው እና የታችኛው ቀለበቶች አልተስተካከሉም, ስለዚህ ወደ ተጓዳኝ የብረት ዘንጎች ማያያዝ እንችላለን.ከተለመዱት ክሮች ጋር ሲነፃፀሩ ባለው ከፍተኛ የኤኤምኤፍ ጥንካሬ የተነሳ የተጠለፉ ፕሮቶታይፖች ከተለመዱት ከተጣመሩ ጨርቆች በበለጠ በቀላሉ ይከፈታሉ።ስለዚህ, የተጠጋውን ረድፎችን ቀለበቶች በቀጭን ተጣጣፊ ገመዶች አሰርተናል.
የተለያዩ የስማርት ጨርቃጨርቅ ፕሮቶታይፖች በተለያዩ AMF አወቃቀሮች እየተተገበሩ ናቸው።(ሀ) ከሶስት AMFs የተሰራ ሹራብ።(ለ) ባለሁለት አቅጣጫ የተሸመነ ወረቀት የሁለት AMFs።(ሐ) ከ AMF እና acrylic yarn የተሰራ ባለ አንድ አቅጣጫዊ የሆነ ሉህ 500 ግራም ሸክም ሊሸከም ይችላል ይህም ክብደቱ 192 እጥፍ (2.6 ግ) ነው።(መ) ራዲያል እየሰፋ ያለ መዋቅር ከአንድ ኤኤምኤፍ እና የጥጥ ክር እንደ ራዲያል እገዳ።ዝርዝር መግለጫዎች በዘዴዎች ክፍል ውስጥ ይገኛሉ.
የሹራብ ዚግዛግ ሉፕ በተለያየ አቅጣጫ ሊዘረጋ ቢችልም የጉዞ አቅጣጫችን ውስንነት በመኖሩ የኛ አምሳያ ሹራብ በዋነኛነት በግፊት ወደ loop አቅጣጫ ይሰፋል።የእያንዳንዱ ኤኤምኤፍ ማራዘም የታሸገው ሉህ አጠቃላይ ስፋት እንዲስፋፋ አስተዋጽኦ ያደርጋል።በተወሰኑ መስፈርቶች ላይ በመመስረት ሶስት ኤኤምኤፍዎችን ከሶስት የተለያዩ የፈሳሽ ምንጮች (ስእል 2A) ወይም ከአንድ ፈሳሽ ምንጭ በ 1-3 ፈሳሽ አከፋፋይ በኩል በአንድ ጊዜ መቆጣጠር እንችላለን.በለስ ላይ.2A በሦስት ኤኤምፒዎች (1.2 MPa) ላይ ግፊት በሚደረግበት ጊዜ በ 35% ጨምሯል የመጀመርያው ቦታ የተሳሰረ ፕሮቶታይፕ ምሳሌ ያሳያል።በተለይም፣ AMF ከመጀመሪያው ርዝመቱ ቢያንስ 250% ከፍ ያለ ማራዘሚያ አግኝቷል49 ስለዚህ የተጠለፉ ሉሆች አሁን ካሉት ስሪቶች የበለጠ ሊለጠፉ ይችላሉ።
እንዲሁም ተራውን የሽመና ቴክኒክ በመጠቀም ከሁለት AMF የተሰሩ ባለሁለት አቅጣጫዊ የሽመና ወረቀቶችን ፈጠርን (ምስል 2B)።AMF ዋርፕ እና ሽመና በትክክለኛ ማዕዘኖች የተሳሰሩ ናቸው፣ ይህም ቀላል የክርስ-መስቀል ጥለት ይመሰርታሉ።የኛ አምሳያ ሽመና እንደ ሚዛናዊ ግልጽ ሽመና ተመድቧል ምክንያቱም ሁለቱም የዋርፕ እና የሱፍ ክሮች የተሠሩት ከተመሳሳይ የክር መጠን ነው (ለዝርዝሮች ዘዴ ክፍልን ይመልከቱ)።ሹል እጥፎችን ሊፈጥሩ ከሚችሉ ተራ ክሮች በተለየ፣ የተተገበረው AMF ወደ ሌላ የሽመና ጥለት ክር ሲመለስ የተወሰነ መታጠፊያ ራዲየስ ይፈልጋል።ስለዚህ, ከኤኤምፒ (AMP) የተሰሩ የታሸጉ ሉሆች ከተለመዱት የጨርቃ ጨርቆች ጋር ሲነፃፀሩ ዝቅተኛ ጥንካሬ አላቸው.AMF-አይነት ኤስ (የውጭ ዲያሜትር 1.49 ሚሜ) ቢያንስ 1.5 ሚሜ ማጠፍ ራዲየስ አለው።ለምሳሌ, በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የምናቀርበው የፕሮቶታይፕ ሽመና 7 × 7 ክር ንድፍ አለው, እያንዳንዱ መስቀለኛ መንገድ በቀጭኑ ላስቲክ ገመድ ቋጠሮ ይረጋጋል.ተመሳሳይ የሽመና ዘዴን በመጠቀም, ተጨማሪ ክሮች ማግኘት ይችላሉ.
ተዛማጁ ኤኤምኤፍ የፈሳሽ ግፊት ሲቀበል፣ የተሸመነው ሉህ ቦታውን በዋርፕ ወይም በሽመና አቅጣጫ ያሰፋዋል።ስለዚህ በሁለቱ ኤኤምፒዎች ላይ የሚፈጠረውን የመግቢያ ግፊት መጠን በተናጥል በመቀየር የተጠለፈውን ሉህ (ርዝመት እና ስፋት) ልኬቶችን ተቆጣጠርን።በለስ ላይ.2B በአንድ AMP (1.3 MPa) ላይ ግፊት ሲተገበር ከዋናው አካባቢ ወደ 44% ያሰፋ የተሸመነ ፕሮቶታይፕ ያሳያል።በአንድ ጊዜ በሁለት ኤኤምኤፍዎች ላይ የግፊት እርምጃ, ቦታው በ 108% ጨምሯል.
እንዲሁም ከአንድ ኤኤምኤፍ አንድ ባለአንድ አቅጣጫ የተሸመነ ሉህ ከዋርፕ እና ከአይሪሊክ ክሮች ጋር እንደ ዌፍት ሠራን (ምስል 2 ሐ)።ኤኤምኤፍዎች በሰባት ዚግዛግ ረድፎች የተደረደሩ ሲሆን ክሩ እነዚህን የኤኤምኤፍ ረድፎች አንድ ላይ በማጣመር አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የጨርቅ ንጣፍ ይሠራል።ለስላሳ አክሬሊክስ ክሮች ምስጋና ይግባውና መላውን ሉህ በቀላሉ የሞሉት ይህ የተሸመነ ፕሮቶታይፕ ከምስል 2B የበለጠ ጥቅጥቅ ያለ ነበር።እንደ ጦርነቱ አንድ ኤኤምኤፍን ብቻ ስለምንጠቀም፣ የተሸመነው ሉህ በግፊት ወደ ጦርነቱ ብቻ ሊሰፋ ይችላል።ምስል 2C የመጀመሪያ ቦታው በ 65% እየጨመረ በሚሄድ ግፊት (1.3 MPa) የሚጨምር የተጠለፈ ፕሮቶታይፕ ምሳሌ ያሳያል።በተጨማሪም ይህ የተጠለፈ ቁራጭ (2.6 ግራም ይመዝናል) 500 ግራም ሸክሙን ማንሳት ይችላል, ይህም ክብደቱ 192 እጥፍ ነው.
ኤኤምኤፍን በዚግዛግ ንድፍ ከማዘጋጀት ይልቅ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የተጠለፈ ሉህ ለመፍጠር፣ የኤኤምኤፍ ጠፍጣፋ ጠመዝማዛ ቅርጽ ሠራን፣ ከዚያም በጥጥ ክር በራዲያል ተገድቦ ክብ የተጠለፈ ሉህ (ምስል 2D)።የኤኤምኤፍ ከፍተኛ ግትርነት የጠፍጣፋውን ማዕከላዊ ክልል መሙላትን ይገድባል።ነገር ግን, ይህ ንጣፍ ከተጣበቁ ክሮች ወይም ተጣጣፊ ጨርቆች ሊሠራ ይችላል.የሃይድሮሊክ ግፊት ሲቀበል ኤኤምፒ ቁመታዊ ማራዘሙን ወደ ሉህ ራዲያል ማስፋፊያ ይለውጠዋል።በተጨማሪም የሽብል ቅርጽ ያለው ውጫዊ እና ውስጣዊ ዲያሜትሮች በጨረር ጨረር ውስንነት ምክንያት መጨመሩን ልብ ሊባል ይገባል.ምስል 2D እንደሚያሳየው በተተገበረው የሃይድሮሊክ ግፊት 1 MPa ፣ የክብ ሉህ ቅርፅ ከመጀመሪያው አካባቢ ወደ 25% ይሰፋል።
ኤኤምኤፍን ከጠፍጣፋ ጨርቅ ጋር በማጣበቅ ከፓሲቭ ወደ ንቁ ቁጥጥር መዋቅር የምናስተካክልበት ዘመናዊ ጨርቃ ጨርቅ ለመስራት ሁለተኛውን አቀራረብ እናቀርባለን።የመታጠፊያው ድራይቭ ንድፍ ንድፍ በምስል ላይ ይታያል.3A፣ ኤኤምፒ ወደ መሃሉ ታጥፎ ከማይወጣ ጨርቅ (ጥጥ ሙስሊን ጨርቅ) ጋር ተጣብቆ ባለ ሁለት ጎን ቴፕ እንደ ማጣበቂያ።አንዴ ከታሸገ በኋላ የኤኤምኤፍ የላይኛው ክፍል ለመራዘም ነፃ ሲሆን የታችኛው ክፍል ደግሞ በቴፕ እና በጨርቁ የተገደበ ሲሆን ይህም ወደ ጨርቁ እንዲታጠፍ ያደርገዋል.በቀላሉ ቴፕ በማጣበቅ የማንኛውንም የመታጠፊያ አንቀሳቃሽ ክፍል ማቦዘን እንችላለን።የቦዘነው ክፍል መንቀሳቀስ አይችልም እና ተገብሮ ክፍል ይሆናል።
ጨርቆች ኤኤምኤፍን በባህላዊ ጨርቆች ላይ በማጣበቅ እንደገና ይዋቀራሉ።(ሀ) የታጠፈ ኤኤምኤፍ በማይዘረጋ ጨርቅ ላይ በማጣበቅ ለሚሰራ የታጠፈ ድራይቭ የንድፍ ጽንሰ-ሀሳብ።(ለ) የአንቀሳቃሹን ፕሮቶታይፕ መታጠፍ።(ሐ) አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው ጨርቅ ወደ ንቁ ባለ አራት እግር ሮቦት እንደገና ማዋቀር።የማይበጠስ ጨርቅ: የጥጥ ማሊያ.የተዘረጋ ጨርቅ: ፖሊስተር.ዝርዝር መግለጫዎች በዘዴዎች ክፍል ውስጥ ይገኛሉ.
የተለያየ ርዝመት ያላቸው በርካታ የፕሮቶታይፕ መታጠፊያ አንቀሳቃሾችን ሰርተናል እና በሃይድሮሊክ ተጭነን የመታጠፍ እንቅስቃሴን (ምስል 3 ለ)።በአስፈላጊ ሁኔታ, AMF በቀጥታ መስመር ላይ ተዘርግቷል ወይም ብዙ ክሮች ለመመስረት እና ከዚያም ጨርቅ ላይ ተጣብቆ እና ተገቢ ብዛት ክር ጋር መታጠፊያ ድራይቭ መፍጠር ይችላሉ.እንዲሁም ተገብሮ ቲሹ ሉህ ወደ ንቁ ቴትራፖድ መዋቅር ቀየርን (ምስል 3 ሐ)፣ ኤኤምኤፍን ተጠቅመን አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የማይፋቅ ቲሹ (ጥጥ ሙስሊን ጨርቅ) ድንበሮችን ለማዞር ተጠቀምን።AMP ከጨርቁ ጋር ተጣብቋል ባለ ሁለት ጎን ቴፕ።የእያንዳንዱ ጠርዝ መሃከል ተገብሮ ለመሆን ተለጥፏል፣ አራቱም ማዕዘኖች ንቁ ሆነው ይቆያሉ።የተዘረጋ የጨርቅ ሽፋን (ፖሊስተር) አማራጭ ነው።የጨርቁ አራት ማዕዘኖች ሲጫኑ (እግሮችን ይመስላሉ).
የዳበረ ዘመናዊ ጨርቃጨርቅ ባህሪያትን በቁጥር ለማጥናት የሙከራ አግዳሚ ወንበር ገንብተናል (የዘዴዎች ክፍል እና ተጨማሪ ምስል S1 ይመልከቱ)።ሁሉም ናሙናዎች ከኤኤምኤፍ የተሠሩ ስለነበሩ, የሙከራው ውጤት አጠቃላይ አዝማሚያ (ምስል 4) ከ AMF ዋና ዋና ባህሪያት ጋር የሚጣጣም ነው, ማለትም, የመግቢያው ግፊት ከውጪው ማራዘም ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ እና ከግጭት ኃይል ጋር የተገላቢጦሽ ነው.ይሁን እንጂ እነዚህ ዘመናዊ ጨርቆች ልዩ አወቃቀሮቻቸውን የሚያንፀባርቁ ልዩ ባህሪያት አሏቸው.
ዘመናዊ የጨርቃጨርቅ አወቃቀሮችን ያሳያል።(A፣ B) የሂስተር ኩርባዎች ለመግቢያ ግፊት እና መውጫ ማራዘም እና ለተሸመኑ አንሶላዎች ኃይል።(ሐ) የተጠለፈውን ሉህ አካባቢ ማስፋፋት.(D,E) የግቤት ግፊት እና የውጤት ማራዘም እና ለሹራብ ልብስ መካከል ያለው ግንኙነት.(ኤፍ) ራዲያል የሚስፋፉ መዋቅሮች አካባቢ መስፋፋት።(ጂ) የሶስት የተለያየ ርዝመት ያላቸው የመታጠፊያ ድራይቮች ማዕዘኖች።
እያንዳንዱ AMF የተሸመነ ሉህ በግምት 30% ማራዘም (ምስል 4A) ለማመንጨት በ 1 MPa የመግቢያ ግፊት ይደረግበታል።ይህንን ገደብ ለጠቅላላው ሙከራ የመረጥነው በብዙ ምክንያቶች ነው፡ (1) ጉልህ የሆነ ማራዘሚያ ለመፍጠር (በግምት 30%) የጅብ ኩርባዎቻቸውን አፅንዖት ለመስጠት፣ (2) ከተለያዩ ሙከራዎች ብስክሌት መንዳትን ለመከላከል እና ድንገተኛ ጉዳት ወይም ውድቀት የሚያስከትሉ ፕሮቶታይፖች።.በከፍተኛ ፈሳሽ ግፊት.የሞተው ዞን በግልጽ ይታያል, እና የመግቢያው ግፊት 0.3 MPa እስኪደርስ ድረስ ሽሩባው እንቅስቃሴ አልባ ሆኖ ይቆያል.የግፊት ማራዘሚያ የሂስተር ሴራ በፓምፕ እና በመልቀቂያ ደረጃዎች መካከል ትልቅ ክፍተት ያሳያል, ይህም የተጠለፈው ሉህ ከመስፋፋት ወደ መጨናነቅ በሚቀይርበት ጊዜ ከፍተኛ የኃይል ኪሳራ መኖሩን ያሳያል.(ምስል 4A).የ 1 MPa የመግቢያ ግፊት ካገኘ በኋላ, የተሸመነው ሉህ የ 5.6 N (ምስል 4B) የኮንትራት ኃይልን ሊያሳድር ይችላል.የግፊት ሃይል ሃይተሬሲስ ሴራም እንደሚያሳየው የዳግም ማስጀመሪያው ኩርባ ከግፊት መገንባት ከርቭ ጋር መደራረብ ነው።የተሸመነው ሉህ የቦታ መስፋፋት በ 3 ዲ ወለል ንጣፍ (ምስል 4 ሐ) ላይ እንደሚታየው በእያንዳንዱ ሁለት AMF ላይ በሚኖረው ግፊት መጠን ይወሰናል.ሙከራዎች እንደሚያሳዩት አንድ የተሸመነ ሉህ የ 66% አካባቢን የማስፋፊያ ስራ መስራት የሚችለው ዋርፕ እና ዌፍ AMF ዎች በአንድ ጊዜ በሃይድሮሊክ ግፊት 1 MPa ሲገጥሙ ነው።
የሹራብ ሉህ የሙከራ ውጤቶቹ ከተሸፈነው ሉህ ጋር ተመሳሳይ የሆነ ንድፍ ያሳያሉ፣ ይህም በውጥረት-ግፊት ዲያግራም ውስጥ ያለው ሰፊ የጅብ ክፍተት እና የተደራረቡ የግፊት ሃይል ኩርባዎችን ጨምሮ።የተጠለፈው ሉህ የ 30% ማራዘሚያ አሳይቷል, ከዚያ በኋላ የመጨመቂያው ኃይል 9 N በ 1 MPa መግቢያ ግፊት (ምስል 4D, E).
በክብ የተጠለፈ ሉህ ላይ የመነሻ ቦታው በ 1 MPa ፈሳሽ ግፊት ከተጋለጡ በኋላ ከመጀመሪያው አካባቢ ጋር ሲነፃፀር በ 25% ጨምሯል (ምስል 4F).ናሙናው መስፋፋት ከመጀመሩ በፊት, እስከ 0.7 MPa የሚደርስ ትልቅ የመግቢያ ግፊት የሞተ ዞን አለ.ይህ ትልቅ የሞተ ዞን የሚጠበቀው ናሙናዎቹ ከትላልቅ ኤኤምኤፍዎች የተሠሩ በመሆናቸው የመጀመሪያ ጭንቀታቸውን ለማሸነፍ ከፍተኛ ጫና ስለሚያስፈልጋቸው ነው።በለስ ላይ.4F በተጨማሪም የመልቀቂያው ኩርባ ከግፊት መጨመሪያ ኩርባ ጋር ከሞላ ጎደል ጋር እንደሚገጣጠም ያሳያል፣ ይህም የዲስክ እንቅስቃሴ ሲቀያየር ትንሽ የሃይል ብክነት ያሳያል።
ለሶስቱ መታጠፍ አንቀሳቃሾች (የቲሹ መልሶ ማዋቀር) የሙከራ ውጤቶች እንደሚያሳዩት የጅብ ኩርባዎቻቸው ከማንሳትዎ በፊት እስከ 0.2 MPa የሚደርስ የመግቢያ ግፊት የሞተ ዞን የሚያገኙበት ተመሳሳይ ንድፍ (ምስል 4G) አላቸው።ተመሳሳዩን የፈሳሽ መጠን (0.035 ml) ወደ ሶስት ማጠፊያ ድራይቮች (L20፣ L30 እና L50 ሚሜ) እንተገብራለን።ይሁን እንጂ እያንዳንዱ አንቀሳቃሽ የተለያዩ የግፊት ጫፎችን አጋጥሞታል እና የተለያዩ የመታጠፍ ማዕዘኖችን አዳብሯል።የL20 እና L30 ሚሜ አንቀሳቃሾች የ 0.72 እና 0.67 MPa የመግቢያ ግፊት አጋጥሟቸዋል፣ እንደቅደም ተከተላቸው 167° እና 194° የታጠፈ ማዕዘኖች ላይ ደርሰዋል።ረጅሙ የታጠፈ አንፃፊ (ርዝመት 50 ሚሜ) የ 0.61 MPa ግፊትን ተቋቁሞ ከፍተኛውን የማጠፍዘዣ አንግል 236 ° ላይ ደርሷል።የግፊት አንግል ጅራፍ ሴራዎች እንዲሁ ለሶስቱም ማጠፍዘዣ አሽከርካሪዎች በግፊት እና በሚለቀቁት ኩርባዎች መካከል ትልቅ ክፍተቶችን አሳይቷል።
ከላይ ላለው ብልጥ የጨርቃጨርቅ አወቃቀሮች የግቤት መጠን እና የውጤት ባህሪያት (የማራዘም፣ ሃይል፣ አካባቢ ማስፋፊያ፣ መታጠፍ አንግል) መካከል ያለው ግንኙነት በተጨማሪ ምስል S2 ውስጥ ይገኛል።
በቀደመው ክፍል ውስጥ ያሉት የሙከራ ውጤቶች በተተገበረ የመግቢያ ግፊት እና የኤኤምኤፍ ናሙናዎች መውጫ ማራዘም መካከል ያለውን ተመጣጣኝ ግንኙነት በግልፅ ያሳያሉ።ኤኤምቢ በተጠናከረ መጠን እየጨመረ በሄደ መጠን እየጨመረ በሄደ መጠን የመለጠጥ ኃይል ይሰበስባል።ስለዚህ, የሚሠራው የመጨመቂያ ኃይል የበለጠ ነው.ውጤቶቹም የመግቢያው ግፊት ሙሉ በሙሉ ሲወገድ ናሙናዎቹ ከፍተኛውን የመጨመቂያ ሃይላቸው ላይ እንደደረሱ አሳይተዋል።ይህ ክፍል በትንታኔ ሞዴሊንግ እና በሙከራ ማረጋገጫ በተጠለፉ እና በተሸመኑ ሉሆች ማራዘም እና ከፍተኛ የመቀነስ ኃይል መካከል ቀጥተኛ ግንኙነት ለመመስረት ያለመ ነው።
የአንድ AMF ከፍተኛው የኮንትራት ሃይል Fout (በመግቢያ ግፊት P = 0) በማጣቀሻ 49 ተሰጥቷል እና እንደሚከተለው እንደገና ተጀመረ።
ከነሱ መካከል α ፣ ኢ እና A0 የሲሊኮን ቱቦ የመለጠጥ ሁኔታ ፣ የወጣት ሞጁል እና የመስቀለኛ ክፍል ናቸው ፣k የጠመዝማዛው ጠመዝማዛ ጥንካሬ መጠን ነው;x እና li የሚካካሱ እና የመጀመሪያ ርዝመት ናቸው።AMP፣ በቅደም ተከተል።
ትክክለኛው እኩልታ.(1) የተጠለፉ እና የተሸመኑ አንሶላዎችን እንደ ምሳሌ ውሰድ (ምስል 5A፣ B)።የተጠለፈው ምርት Fkv እና የተሸመነው ምርት Fwh የመቀነስ ኃይሎች በቅደም ተከተል (2) እና (3) ተገልጸዋል።
mk የሉፕስ ቁጥር ሲሆን ፣ φp በመርፌ ጊዜ የተጠለፈ ጨርቅ የሉፕ አንግል ነው (ምስል 5 ሀ) ፣ mh የክር ብዛት ነው ፣ θhp በመርፌ ጊዜ የታሸገ ጨርቅ (ምስል 5B) ፣ εkv ነው ። εwh የተጠለፈው ሉህ እና የተሸመነው ሉህ መበላሸት ነው፣ F0 የጠመዝማዛው ጠመዝማዛ የመጀመሪያ ውጥረት ነው።የእኩልታው ዝርዝር አመጣጥ።(2) እና (3) በደጋፊው መረጃ ውስጥ ይገኛሉ።
የማራዘም-ኃይል ግንኙነት የትንታኔ ሞዴል ይፍጠሩ።(A፣B) በቅደም ተከተል ለተጠለፉ እና ለተሸመኑ ሉሆች የትንታኔ ሞዴል ምሳሌዎች።(ሲ፣ዲ) የትንታኔ ሞዴሎችን ማነፃፀር እና ለተጠለፉ እና ለተሸመኑ ሉሆች የሙከራ መረጃ።RMSE Root ማለት የካሬ ስህተት።
የተገነባውን ሞዴል ለመፈተሽ በስእል 2A ውስጥ የተጠለፉትን ጥለት እና የተጠለፉ ናሙናዎችን በመጠቀም የማራዘም ሙከራዎችን አድርገናል።ለእያንዳንዱ የተቆለፈ ማራዘሚያ ከ 0% ወደ 50% በ 5% ጭማሪዎች የኮንትራት ኃይል ይለካል.የአምስቱ ሙከራዎች አማካኝ እና መደበኛ ልዩነት በስእል 5C (ሹራብ) እና ምስል 5D (ሹራብ) ቀርቧል።የትንታኔው ሞዴል ኩርባዎች በእኩያዎች ተገልጸዋል.መለኪያዎች (2) እና (3) በሰንጠረዥ ውስጥ ተሰጥተዋል።1. ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት የትንታኔው ሞዴል ከስር አማካኝ ስኩዌር ስህተት (RMSE) 0.34 N ለ knitwear፣ 0.21 N ለተሸመነ AMF H (አግድም አቅጣጫ) እና 0.17 N በጠቅላላው የማራዘሚያ ክልል ላይ ካለው የሙከራ መረጃ ጋር በጥሩ ሁኔታ እንደሚስማማ ያሳያል። ለተሸፈነ AMF .ቪ (አቀባዊ አቅጣጫ)።
ከመሠረታዊ እንቅስቃሴዎች በተጨማሪ፣ የታቀዱት ስማርት ጨርቃጨርቅ በሜካኒካል ኘሮግራም በመያዝ እንደ S-bend፣ radial contraction እና 2D to 3D deformation የመሳሰሉ ውስብስብ እንቅስቃሴዎችን ለማቅረብ ያስችላል።ጠፍጣፋ ስማርት ጨርቃጨርቅ ወደሚፈለጉት መዋቅሮች ለማዘጋጀት ብዙ ዘዴዎችን እዚህ እናቀርባለን።
ጎራውን በመስመራዊ አቅጣጫ ከማስፋፋት በተጨማሪ ባለአንድ አቅጣጫ የተጠለፉ ሉሆች የመልቲሞዳል እንቅስቃሴን ለመፍጠር በሜካኒካል ፕሮግራም ሊዘጋጁ ይችላሉ (ምስል 6 ሀ)።የታጠፈውን ሉህ ማራዘሚያ እንደ ማጠፊያ እንቅስቃሴ እንደገና እናዋቅረዋለን ፣ አንዱን ፊቱን (ከላይ ወይም ታች) በመስፋት ክር እንገድበዋለን።ሉሆቹ በግፊት ወደ ማሰሪያው ቦታ መታጠፍ ይቀናቸዋል።በለስ ላይ.6A ግማሹ ከላይ ሲጠበብ ግማሹ ደግሞ ከታች በኩል ሲጨናነቅ የኤስ ቅርጽ የሚሆኑ ሁለት የተሸመኑ ፓነሎች ምሳሌዎችን ያሳያል።እንደ አማራጭ, መላው ፊት ብቻ የተገደበበት ክብ የመታጠፍ እንቅስቃሴን መፍጠር ይችላሉ.ባለአንድ አቅጣጫ የተጠለፈ ሉህ ሁለቱን ጫፎቹን ወደ ቱቦላር መዋቅር በማገናኘት ወደ መጭመቂያ እጅጌ ሊሠራ ይችላል (ምስል 6 ለ)።እጅጌው በአንድ ሰው አመልካች ጣት ላይ መጭመቂያ ለመስጠት፣ ህመምን ለማስታገስ ወይም የደም ዝውውርን ለማሻሻል የእሽት ህክምና አይነት ነው።እንደ ክንዶች፣ ዳሌ እና እግሮች ካሉ የሰውነት ክፍሎች ጋር እንዲገጣጠም ሊመዘን ይችላል።
ሉሆችን በአንድ አቅጣጫ የመጠቅለል ችሎታ።(ሀ) የስፌት ክሮች ቅርፅ በፕሮግራም ችሎታ ምክንያት ሊበላሹ የሚችሉ መዋቅሮችን መፍጠር።(ለ) የጣት መጭመቂያ እጀታ።(ሐ) ሌላኛው የተሸረፈ ሉህ ስሪት እና አተገባበሩ እንደ የፊት ክንድ መጭመቂያ እጅጌ።(D) ከ AMF አይነት M፣ acrylic yarn እና Velcro straps የተሰራ ሌላ የመጨመቂያ እጅጌ ፕሮቶታይፕ።ዝርዝር መግለጫዎች በዘዴዎች ክፍል ውስጥ ይገኛሉ.
ምስል 6C ከአንድ AMF እና ከጥጥ ክር የተሰራ ባለአንድ አቅጣጫዊ የተሸመነ ወረቀት ሌላ ምሳሌ ያሳያል።ሉህ በ 45% አካባቢ (በ 1.2 MPa) ሊሰፋ ወይም በግፊት ውስጥ የክብ እንቅስቃሴን ሊያስከትል ይችላል.እንዲሁም በሉሁ መጨረሻ ላይ መግነጢሳዊ ማሰሪያዎችን በማያያዝ የፊት ክንድ መጭመቂያ እጀታ ለመፍጠር ሉህ አስገብተናል።ሌላ የፕሮቶታይፕ የፊት ክንድ መጭመቂያ እጅጌ ምስል 6D ላይ ይታያል፣በዚህም ባለአንድ አቅጣጫ የተጠለፉ ሉሆች ከኤምኤምኤፍ አይነት (ዘዴዎችን ይመልከቱ) እና ከአይሪሊክ ክሮች የበለጠ ጠንካራ የመጨመቂያ ኃይሎች እንዲፈጠሩ ተደርጓል።በቀላሉ ለማያያዝ እና ለተለያዩ የእጅ መጠኖች የሉሆቹን ጫፎች በቬልክሮ ማሰሪያ አዘጋጅተናል።
የመስመራዊ ማራዘሚያን ወደ መታጠፍ እንቅስቃሴ የሚቀይረው የእገዳ ቴክኒክ በሁለት አቅጣጫ በተሸመኑ ሉሆች ላይም ተፈጻሚ ይሆናል።የጥጥ ክሮች እንዳይስፋፉ በጦርነቱ እና በሽመና የተሰሩ አንሶላዎችን በአንድ በኩል እናሰራለን (ምሥል 7 ሀ)።ስለዚህ፣ ሁለት ኤኤምኤፍዎች የሃይድሮሊክ ግፊቶች እርስ በርሳቸው ተነጥለው ሲቀበሉ፣ ሉህ በዘፈቀደ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ መዋቅር ለመመስረት ባለሁለት አቅጣጫ መታጠፍ እንቅስቃሴን ያደርጋል።በሌላ አቀራረብ፣ ባለሁለት አቅጣጫ የተሸመኑ ሉሆችን አንድ አቅጣጫ ለመገደብ የማይነጣጠሉ ክሮች እንጠቀማለን (ምስል 7 ለ)።ስለዚህ, ሉህ ተጓዳኝ ኤኤምኤፍ ግፊት በሚኖርበት ጊዜ ራሱን የቻለ የመታጠፍ እና የመለጠጥ እንቅስቃሴዎችን ሊያደርግ ይችላል።በለስ ላይ.7B በሁለት አቅጣጫ የተጠለፈ ሉህ የሰውን ጣት ሁለት ሶስተኛውን በተጠማዘዘ እንቅስቃሴ ለመጠቅለል እና ከዚያም ርዝመቱን በማስፋት ቀሪውን በተዘረጋ እንቅስቃሴ ለመሸፈን የሚቆጣጠርበትን ምሳሌ ያሳያል።የሉሆች ባለ ሁለት መንገድ እንቅስቃሴ ለፋሽን ዲዛይን ወይም ብልጥ ልብስ እድገት ጠቃሚ ሊሆን ይችላል።
ባለሁለት አቅጣጫ የተሸመነ ሉህ፣ የተጠለፈ ሉህ እና በራዲያል ሊሰፋ የሚችል የንድፍ ችሎታዎች።(ሀ) ባለሁለት አቅጣጫ ትስስር ባለ ሁለት አቅጣጫዊ ዊከር ፓነሎች ባለሁለት አቅጣጫ መታጠፍ ለመፍጠር።(ለ) በአንድ አቅጣጫ የተገደቡ ባለሁለት አቅጣጫዊ ዊኬር ፓነሎች ተጣጣፊ እና ማራዘምን ይፈጥራሉ።(ሐ) ከተለያዩ የገጽታ ኩርባዎች ጋር የሚጣጣም አልፎ ተርፎም ቱቦላር መዋቅሮችን ሊፈጥር የሚችል በጣም የሚለጠጥ ሉህ።(መ) ሃይፐርቦሊክ ፓራቦሊክ ቅርጽ (ድንች ቺፕስ) የሚፈጥር ራዲያል እየሰፋ ያለ መዋቅር ማዕከላዊ መስመር መገደብ።
ከተጠለፈው ክፍል የላይኛው እና የታችኛው ረድፎች ሁለት አጎራባች ቀለበቶችን ከመስፋት ክር ጋር አገናኘን (ምስል 7 ሐ)።ስለዚህ, የተሸመነው ሉህ ሙሉ ለሙሉ ተለዋዋጭ እና ከተለያዩ የገጽታ ኩርባዎች ጋር በጥሩ ሁኔታ ይጣጣማል, ለምሳሌ የሰው እጆች እና እጆች የቆዳ ገጽ.እንዲሁም የተጠለፈውን ክፍል በጉዞ አቅጣጫ በማገናኘት ቱቦላር መዋቅር (እጅጌ) ፈጠርን።እጅጌው በሰውዬው አመልካች ጣት ላይ በደንብ ይጠቀለላል (ምሥል 7 ሐ)።የተሸመነ ጨርቅ ያለው sinuosity, (በመጭመቅ በኩል) ማጽናኛ (የሚመጥን በኩል) እና የሕክምና ውጤት (በመጭመቅ በኩል) ብልጥ መልበስ (ጓንት, መጭመቂያ እጅጌ) ውስጥ ለመጠቀም ቀላል በማድረግ, ግሩም ብቃት እና deformability ይሰጣል.
በበርካታ አቅጣጫዎች ከ2D ራዲያል ማስፋፊያ በተጨማሪ ክብ ቅርጽ ያላቸው ሉሆች 3D መዋቅሮችን ለመቅረጽ ፕሮግራም ሊዘጋጅ ይችላል።ወጥ የሆነ ራዲያል መስፋፋትን ለማደናቀፍ የክብ ጠለፈውን መሃል መስመር በአይክሮሊክ ክር ገድበናል።በውጤቱም, ክብ የተጠለፈ ሉህ የመጀመሪያው ጠፍጣፋ ቅርጽ ከተጫነ በኋላ ወደ ሃይፐርቦሊክ ፓራቦሊክ ቅርጽ (ወይም ድንች ቺፕስ) ተለወጠ (ምስል 7D).ይህ የቅርጽ የመቀየር ችሎታ እንደ ማንሻ ዘዴ፣ ኦፕቲካል ሌንስ፣ የሞባይል ሮቦት እግሮች፣ ወይም በፋሽን ዲዛይን እና ባዮኒክ ሮቦቶች ጠቃሚ ሊሆን ይችላል።
ኤኤምኤፍን በማይዘረጋ ጨርቅ ላይ በማጣበቅ ተጣጣፊ ድራይቮች ለመፍጠር ቀላል ዘዴ ሠርተናል (ምስል 3)።ተፈላጊ ቅርጾችን ለመፍጠር በአንድ AMF ውስጥ ብዙ ንቁ እና ተገብሮ ክፍሎችን በስትራቴጂያዊ በሆነ መንገድ ማሰራጨት የምንችልበትን በፕሮግራም የሚሠሩ ክሮች ለመቅረጽ ይህንን ጽንሰ-ሀሳብ እንጠቀማለን።ግፊት እየጨመረ በመምጣቱ ቅርጻቸውን ከቀጥታ ወደ ፊደል (UNSW) ሊቀይሩ የሚችሉ አራት ንቁ ክሮች ሠርተን ፕሮግራም አዘጋጅተናል (ተጨማሪ ምስል S4)።ይህ ቀላል ዘዴ የኤኤምኤፍ መበላሸት 1D መስመሮችን ወደ 2D ቅርጾች እና ምናልባትም 3D አወቃቀሮችን ለመቀየር ያስችላል።
በተመሣሣይ ሁኔታ፣ አንድን ነጠላ ኤኤምኤፍ ተጠቅመን አንድ ቁራጭ መደበኛ ቲሹ ወደ ንቁ ቴትራፖድ (ምስል 8A) እንደገና ለማዋቀር እንጠቀማለን።የጉዞ መስመር እና የፕሮግራም አወጣጥ ፅንሰ-ሀሳቦች በስእል 3 ሐ ከሚታየው ጋር ተመሳሳይ ናቸው።ይሁን እንጂ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያላቸው አንሶላዎች ሳይሆን አራት ማዕዘን ቅርጽ ያላቸው ጨርቆችን (ኤሊ, ጥጥ ሙዝ) መጠቀም ጀመሩ.ስለዚህ እግሮቹ ረዘም ያሉ እና አወቃቀሩ ከፍ ሊል ይችላል.እግሮቹ ወደ መሬት ቀጥ ብለው እስኪታዩ ድረስ የአሠራሩ ቁመት ቀስ በቀስ ግፊት ይጨምራል.የመግቢያው ግፊት መጨመር ከቀጠለ, እግሮቹ ወደ ውስጥ ይንሸራተቱ, የአሠራሩን ቁመት ይቀንሳል.Tetrapods እግሮቻቸው ባለአንድ አቅጣጫዊ ንድፎችን ካሟሉ ወይም በርካታ ኤኤምኤፍዎችን በእንቅስቃሴ ማጭበርበሪያ ስልቶች ከተጠቀሙ ሎኮሞሽን ማከናወን ይችላሉ።ለስላሳ ሎኮሞሽን ሮቦቶች ለተለያዩ ተግባራት ያስፈልጋሉ፡ ይህም ከዱር እሳቶች መዳንን፣ የፈራረሱ ሕንፃዎችን ወይም አደገኛ አካባቢዎችን እና የህክምና እጽ ማስተላለፊያ ሮቦቶችን ጨምሮ።
ቅርጹን የሚቀይሩ አወቃቀሮችን ለመፍጠር ጨርቁ እንደገና ተስተካክሏል.(ሀ) ኤኤምኤፍን ከፓሲቭ የጨርቅ ሉህ ድንበር ጋር በማጣበቅ ወደ ባለአራት እግሮች መዋቅር ይለውጡት።(BD) ሌሎች ሁለት የቲሹ ዳግም ማዋቀር ምሳሌዎች፣ ተገብሮ ቢራቢሮዎችን እና አበቦችን ወደ ንቁዎች በመቀየር።የማይዘረጋ የጨርቅ ጨርቅ፡- ተራ የጥጥ ሙስሊን።
እንዲሁም ሁለት ተጨማሪ ባዮኢንዚድ አወቃቀሮችን እንደገና ለመቅረጽ (ምስል 8B-D) በማስተዋወቅ የዚህን የቲሹ መልሶ ማዋቀር ቴክኒክ ቀላልነት እና ሁለገብነት እንጠቀማለን።በተዘዋዋሪ AMF፣ እነዚህ ቅርጻ ቅርጾችን ሊቀይሩ የሚችሉ አወቃቀሮች ከፓሲቭ ቲሹ አንሶላ ወደ ንቁ እና ሊንቀሳቀሱ የሚችሉ መዋቅሮች ተስተካክለዋል።በንጉሣዊው ቢራቢሮ ተመስጦ፣ በቢራቢሮ ቅርጽ የተሠራ ጨርቅ (ጥጥ ሙስሊን) እና ከክንፎቹ በታች የተጣበቀ ረዥም የኤኤምኤፍ ቁራጭ በመጠቀም የሚለወጥ የቢራቢሮ መዋቅር ሠራን።ኤኤምኤፍ (ኤኤምኤፍ) ጫና ውስጥ በሚሆንበት ጊዜ ክንፎቹ ወደ ላይ ይጣበራሉ.ልክ እንደ ሞናርክ ቢራቢሮ፣ የቢራቢሮ ሮቦት ግራ እና ቀኝ ክንፎች በተመሳሳይ መንገድ ይገለበጣሉ ምክንያቱም ሁለቱም በኤኤምኤፍ ቁጥጥር ስር ናቸው።የቢራቢሮ ሽፋኖች ለዕይታ ዓላማዎች ብቻ ናቸው.እንደ ስማርት ወፍ (ፌስቶ ኮርፕ፣ አሜሪካ) መብረር አይችልም።እንዲሁም እያንዳንዳቸው አምስት የአበባ ቅጠሎች ያሉት ሁለት ንብርብሮች ያሉት የጨርቅ አበባ (ምስል 8D) አደረግን.ከፔትቻሎች ውጫዊ ጫፍ በኋላ ኤኤምኤፍን ከእያንዳንዱ ሽፋን በታች አስቀምጠናል.መጀመሪያ ላይ አበቦቹ ሙሉ በሙሉ ያብባሉ, ሁሉም ቅጠሎች ሙሉ በሙሉ ክፍት ናቸው.በግፊት, ኤኤምኤፍ (ኤኤምኤፍ) የፔትቻሎች መታጠፍ እንቅስቃሴን ያመጣል, ይህም እንዲዘጋ ያደርገዋል.ሁለቱ ኤኤምኤፍዎች የሁለቱን ንብርብሮች እንቅስቃሴ በተናጥል ይቆጣጠራሉ፣ የአንድ ንብርብር አምስቱ የአበባ ቅጠሎች በተመሳሳይ ጊዜ ይለዋወጣሉ።