Robot semi-flexible basé sur des élastomères à cristaux liquides inspiré du ver à impériale

ZHU Yazhou ,  

LIU Yuying ,  

WANG Yadong ,  

XIE Huiting ,  

LI Gongxin ,  

摘要

Pour résoudre les problèmes des robots traditionnels dans l'inspection des anciens tuyaux en raison de leur poids et de la difficulté à traverser un environnement complexe, cet article a conçu un robot semi-flexible inspiré du ver à impériale et basé sur un élastomère à cristaux liquides. Ce robot semi-flexible est composé de deux actionneurs d'ancrage aux extrémités et d'un actionneur de flexion au milieu, les actionneurs étant principalement composés d'élastomère à cristaux liquides (LCE) et de films minces électrothermiques en polyimide (PI), fonctionnant par déformation de l'élastomère à cristaux liquides sous l'effet de l'électricité. Ce robot semi-flexible peut ramper en coordonnant les mouvements des actionneurs d'ancrage et des actionneurs de flexion. L'article étudie les paramètres caractéristiques des actionneurs et leur influence sur les performances des actionneurs, et confirme la validité de la marche du robot semi-flexible par une combinaison d'analyse par éléments finis et d'expériences, ainsi que pour étudier davantage les performances de déplacement du robot dans des environnements différents (surface horizontale, pente, conduites complexes), des expériences de déplacement de robot. Les résultats des expériences montrent que la vitesse de déplacement maximale du robot semi-flexible peut atteindre 24,1 mm/min et il peut se déplacer de manière stable dans un environnement complexe pour les tuyaux. Ce robot à base d'élastomère à cristaux liquides pourrait fournir un nouveau moyen de vérifier les tuyaux complexes.

关键词

robot semi-flexible; élastomère à cristaux liquides; ver à impériale; fixation active

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