مدلسازی و آنالیز رفتار خمشی عملگر نرم پنوماتیکی ساختار شبکه ای با مدل های هاپیرالاستیک

ربات های نرم که از مواد هایپر الاستیک ساخته می شوند، به طور گسترده در صنایع،حمل و نقل و پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند. طراحی و تحلیل رفتار عملگر های نرم که بخش اصلی ربات های نرم را شامل می شود، به دلیل ماهیت غیر خطی مواد هایپرالاستیک، پروسه ای چالش برانگیز است. این مقاله تاثیر پارامتر های هندسی از جمله ضخامت دیواره ها، فاصله بین محفظه ها، ضخامت لایه های پایینی اول و دوم، ضخامت دیواره های جانبی، شکل سطح مقطع و انتخاب جنس ماده در ساخت عملگر را بر رفتار خمشی، تنش های ایجاد شده در دیواره های داخلی و نیروی حاصل نوک عملگر را مورد بررسی قرار داده است تا حالت بهینه هندسه و بهترین ماده با هدف ایجاد بیشترین زاویه خمش و بیشترین نیروی نوک عملگر بدست آید. برای مدل سازی دقیق رفتار مواد مهم سازنده عملگر نرم از قبیل: DS30، TPU،EF30 وRTV2، پیش بینی پنج مدل هایپرالاستیک نیوهوکین، ییو سه پارامتری، آگدن 1، آگدن 2 و مونی ریولین با رفتار تنش-کرنش بدست آمده از تست کشش تک جهته این مواد مقایسه شده و دقیق ترین مدل برای هر ماده انتخاب گردیده است. نتایج نشان می دهند، با کاهش ضخامت دیواره ها، فاصله بین محفظه ها، ضخامت لایه های پایینی و استفاده از سطح مقطع مربع و ماده RTV2، بیشترین زاویه خمش عملگر بدست می آید.